鹼*鋅錳電池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的電解質溶液是KOH...

問題詳情：

鹼*鋅錳電池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的電解質溶液是KOH溶液。某課題組用廢舊鐵殼無*鹼*鋅錳電池為原料，製備一種新型材料——MnxZn(1−x)Fe2O4，其工藝流程如圖所示：

（1）已知MnxZn(1−x)Fe2O4中錳元素的化合價與實驗室用二氧化錳製取*氣時還原產物中的錳相同，則鐵元素的化合價為___________。

（2）“溶渣”工序中稀硫*與鐵反應生成的硫*亞鐵可將+3價錳的化合物全部還原成Mn2+，寫出該反應的離子方程式：_________________________________。

（3）“調鐵”工序的目的是調整濾液中鐵離子的總濃度，使其中金屬元素的物質的量之比與產品的化學式MnxZn(1−x)Fe2O4相符合。

①寫出“調鐵”工序中發生反應的離子方程式：______________________、___          ____。

②若測得濾液的成分為c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L−1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L−1，濾液體積為1 m3，“調鐵”工序中，需加入的鐵粉質量為__________kg(忽略溶液體積變化，用含a、b的代數式表示)。

（4）在“氧化”工序中，加入雙氧水的目的是把Fe2+氧化為Fe3+；生產過程中發現實際消耗雙氧水的量大於理論值，其可能原因除温度外，主要是______________________。

（5）用氨水“調pH”後，經“結晶”、“過濾”可得到產品和濾液C，從濾液C中還可分離出一種氮肥，該氮肥的溶液中離子濃度由大到小的排序為_______________。

【回答】

【*】（1）+3   

（1）MnO(OH)+Fe2++3H+=Mn2++Fe3++2H2O   

（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+    Fe+2H+=Fe2++H2↑    112a−56b 

（3）生成的Fe3+催化了雙氧水的分解  

（4）c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH−)   

知識點：金屬元素的單質及其化合物

題型：綜合題