Question

【題目】錳鋅鐵氧體可用于隱形飛機(jī)上吸收雷達(dá)波涂料。現(xiàn)以廢舊鋅錳電池為原料制備錳鋅鐵氧體的主要流程如下：

(1)堿性鋅錳干電池（電解質(zhì)為 KOH）中 MnO2參與反應(yīng)的電極反應(yīng)式為______________________。

(2)用硫酸酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有________________________（任寫一點(diǎn)）。酸浸時(shí)，二氧化錳被雙氧水還原的化學(xué)方程式為___________________。

(3)活性鐵粉除汞時(shí)，鐵粉的作用是______________ (填“氧化劑” 或“還原劑” 或“吸附劑” ） 。

(4)除汞是以氮?dú)鉃檩d氣吹入濾液帶出汞蒸汽經(jīng) KMnO4溶液進(jìn)行吸收而實(shí)現(xiàn)的。 在不同pH下，KMnO4溶液對(duì)Hg的吸收率的影響及主要產(chǎn)物如圖所示。

①請根據(jù)該圖給出 pH對(duì)汞吸收率影響的變化規(guī)律： __________________________。

②試分析在強(qiáng)酸性環(huán)境下 Hg 的單位時(shí)間吸收率高的原因可能是： _______________。

(5)經(jīng)測定濾液成分后同時(shí)加入一定量的 MnSO4和鐵粉的目的是________________。

(6)當(dāng) x＝0.2 時(shí)，所得到的錳鋅鐵氧體對(duì)雷達(dá)波的吸收能力特別強(qiáng)，試用氧化物的形式表示該鐵氧體組成_________。

Answer 1

【答案】 MnO2 +e-+H2O=MnOOH+OH- 加熱、攪拌、增大硫酸濃度等 MnO2 + H2O2 + H2SO4＝MnSO4 +O2↑ + 2H2O 還原劑 隨 pH的升高汞的吸收率先降低后增加 Mn2+具有催化作用，單位時(shí)間內(nèi)吸收率高 調(diào)節(jié)濾液離子的成分，符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成 MnO·4ZnO·5Fe2O3

【解析】(1)堿性鋅錳干電池（電解質(zhì)為 KOH）中 MnO2作為正極材料并得電子產(chǎn)生MnOOH，其反應(yīng)的電極反應(yīng)式為：MnO2 +e-+H2O=MnOOH+OH-；（2）影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有溫度、反應(yīng)物的深度、接觸面積、壓強(qiáng)等，故結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，用硫酸酸浸時(shí)，為了提高浸取率可采取的措施有：加熱、攪拌、增大硫酸濃度等；根據(jù)流程可知，酸浸時(shí)，二氧化錳被雙氧水還原生成硫酸錳，雙氧水被氧化產(chǎn)生氧氣，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnO2 + H2O2 + H2SO4＝MnSO4 +O2↑ + 2H2O；(3)鐵是活潑的金屬，所以活性鐵粉除汞時(shí)，鐵粉的作用是還原劑。（4）①根據(jù)圖像可知，隨著pH的升高汞的去除率先降低后增加；②根據(jù)圖像可知，在強(qiáng)酸性條件下，MnO4－的還原產(chǎn)物是Mn2＋，Mn2+具有催化作用，所以單位時(shí)間內(nèi)吸收率高；（5）根據(jù)錳鋅鐵氧化體組成可知，加入一定量的MnSO4和鐵粉可以調(diào)節(jié)濾液離子的成分，使其符合水熱后獲得錳鋅鐵氧化體組成；（6）當(dāng)x＝0.2時(shí)，該物質(zhì)的化學(xué)式可表示為Mn02Zn08Fe2O4，即Mn、Zn、Fe的原子個(gè)數(shù)之比＝1:4:10，所以用氧化物形式可表示為MnO4ZnO5Fe2O3。