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解答题-工业流程题 适中0.65 引用2 组卷227
市售一次电池品种很多，碱性锌锰电池在日常生活中用量很大。回收废旧锌锰电池并进行重新处理，可以获得MnO2及其他副产品，其工艺流程如下：

已知：“锰粉”的主要成分有MnO2、Zn(OH)2、MnOOH、碳粉，还含有少量铁盐和亚铁盐。常温下，生成氢氧化物沉淀的pH如下表:
物质Fe(OH)3Fe(OH)2Zn(OH)2Mn(OH)2 / Mn(OH)3
开始沉淀pH2.77.65.78.3
完全沉淀pH
（c≤1.0×10－5mol/L）		3.79.68.08.8

（1）加入NaOH溶液调节pH＝8.0，目的是______________________________；计算常温下Zn(OH)2的溶度积常数Ksp[Zn(OH)2]＝____________________。
（2）写出滤液2中的Mn2+变成MnO2的离子方程式_______________________________。
（3）写出滤渣B与稀硫酸在pH＝5时反应的化学方程式______________________________。
（4）工艺中还可以将滤液4进行_____________、_____________、_____________、洗涤得到含结晶水的硫酸盐晶体。
（5）MnO2常用来制取KMnO4。在一定条件下将MnO2氧化为K2MnO4，然后用铁作阴极、铂作阳极电解K2MnO4溶液得到KMnO4。电解K2MnO4溶液的总反应方程式为______________________。
2015·广东梅州·二模
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金属回收与利用有利于环境保护。以某废渣(主要含Cd，还含少量Zn、Cu、Fe、Co等单质)为原料回收Cd，工艺流程如图所示：

已知几种金属离子沉淀的pH如表所示。
离子Fe3+Fe2+Cd2+
开始沉淀的pH1.56.57.2
完全沉淀的pH3.39.9？

请回答下列问题：
(1)“酸浸”中加入稀硫酸，充分反应后过滤得到滤渣1的主要成分是_______(填化学式)。
(2)“除钴”时，向含Co2+的浸液中加入Zn和Sb2O3，恰好产生CoSb合金，写出该反应的离子方程式：_______。若将该反应设计成原电池，锌在_______极发生反应。
(3)“除铁”时，先加入KMnO4氧化Fe2+ ，后加ZnO调溶液pH。加入ZnO调节溶液pH的范围为_______。 过滤，得滤渣2为MnO2和_______(填化学式)。
(4)“电解”过程中以石墨为电极得到粗镉的电解总反应的化学方程式为_______。
(5)已知：常温下，Ksp[Cd(OH)2]≈2.0×10-16.如果用生石灰处理含Cd2+的电解废液，当pH=10时，c(Cd2+)=_______mol/L。
某化工厂用软锰矿(含MnO2及少量Al2O3)和闪锌矿(含ZnS及少量FeS)联合生产Zn、MnO2，其部分生产流程如下：

已知：过滤(Ⅱ)所得滤液是MnSO4、ZnSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3的混合液。相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L－1计算)如下表：
沉淀物Fe(OH)3Al(OH)3Zn(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀时的pH2.74.06.47.7
完全沉淀时的pH3.75.28.010.4
（1）加热、浸取时所加矿石均需粉碎，其目的是_____________。
（2）写出FeS和MnO2和稀硫酸反应的离子方程式：______________。
（3）试剂X的作用是调节溶液的pH以生成Fe(OH)3、Al(OH)3。pH调节的范围是_________，试剂X可以选用_____(填选项字母)。
A．MnCO3 B．Na2CO3 C．Zn2(OH)2CO3 D．NH3·H2O
（4）电解(Ⅴ)中阳极的电极反应式为___________。
（5）Zn和MnO2是制作电池的原料。某锌－锰碱性电池以KOH溶液为电解质溶液，其电池总反应式为：Zn(s)＋2MnO2(s)＋H2O(l)＝Zn(OH)2(s)＋Mn2O3(s)。该电池的正极的电极反应式为__________。
我国是干电池的生产和消费大国。某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：
   
已知：经过反应Ⅰ后，所有金属元素均以离子形式存在。
回答下列问题：
（1）碱性锌锰干电池是以锌粉为负极，二氧化锰为正极，氢氧化钾溶液为电解质。电池总反应为2MnO2+Zn+2KOH=2MnOOH+K2ZnO2，请写出电池的正极反应式__________。
（2）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应化学方程式________________。
（3）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，请写出该反应的离子方程式______。
（4）反应Ⅲ中X可以是______。（填字母代号）
a．MgO b．Zn(OH)2 c．Cu2(OH)2CO3 d．MnCO3
（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=7.0×10−15。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“＞”“＝”或“＜”）。
（6）在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L−1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS−浓度为1.0×10−4 mol·L−1时，Mn2+开始沉淀，则a=________。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10−15]

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