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  • 以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料\(\rm{(MnO_{2}}\)、\(\rm{MnOOH}\)、\(\rm{MnO}\)及少量\(\rm{Fe}\)、\(\rm{Pb}\)等\(\rm{)}\)为原料制备高纯\(\rm{MnCl_{2}·xH_{2}O}\),实现锰的再生利用。其工作流程如下:

    资料\(\rm{a.Mn}\)的金属活动性强于\(\rm{Fe}\);

    \(\rm{Mn^{2+}}\)在酸性条件下比较稳定,\(\rm{pH}\)高于\(\rm{5.5}\)时易被\(\rm{O_{2}}\)氧化。

    资料\(\rm{b}\).

    生成氢氧化物沉淀的\(\rm{pH}\)

     

    \(\rm{Mn(OH)_{2}}\)

    \(\rm{Pb(OH)_{2}}\)

    \(\rm{Fe(OH)_{3}}\)

    开始沉淀时

    \(\rm{8.1}\)

    \(\rm{6.5}\)

    \(\rm{1.9}\)

    完全沉淀时

    \(\rm{1}\)

    \(\rm{8.5}\)

    \(\rm{3.2}\)

    注:金属离子的起始浓度为\(\rm{0.1 mol·L^{-1}}\)

    \(\rm{(1)}\)过程Ⅰ的目的是浸出锰。经检验滤液\(\rm{1}\)中含有的阳离子为\(\rm{Mn^{2+}}\) 、\(\rm{Fe^{3+}}\) 、\(\rm{Pb^{2+}}\)和\(\rm{H^{+}}\)。

    \(\rm{①MnO_{2}}\)与浓盐酸反应的离子方程式是______。

    \(\rm{②}\)检验滤液\(\rm{1}\)中只含\(\rm{Fe^{3+}}\)不含\(\rm{Fe^{2+}}\)的操作和现象是:取少量滤液\(\rm{1}\)于试管中,滴入铁氰化钾溶液,无蓝色沉淀生成\(\rm{;}\)另取少量滤液\(\rm{1}\)于试管中,______。

    \(\rm{③Fe^{3+}}\)由\(\rm{Fe^{2+}}\)转化而成,可能发生的反应有:

     \(\rm{a.2Fe^{2+}+ Cl_{2}= 2Fe^{3+}+ 2Cl^{-}}\)

    \(\rm{b.4Fe^{2+}+ O_{2} + 4H^{+}= 2Fe^{3+}+ 2H_{2}O}\)

    \(\rm{c. ......}\)

    写出\(\rm{c}\)的离子方程式:______。

    \(\rm{(2)}\)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法:

    \(\rm{ⅰ.}\)氨水法:将滤液\(\rm{1}\)先稀释,再加适量\(\rm{10\%}\)的氨水,过滤。

    \(\rm{ⅱ.}\)焙烧法:将滤液\(\rm{1}\)浓缩得到的固体于\(\rm{290℃}\)焙烧,冷却,取焙烧物\(\rm{......}\)。

    已知:焙烧中发生的主要反应为\(\rm{2FeCl_{3}+ 3O_{2}= 2Fe_{2}O_{3} + 3Cl_{2}}\),\(\rm{MnCl_{2}}\)和\(\rm{PbCl_{2}}\)不发生变化。

    \(\rm{①}\)氨水法除铁时,溶液\(\rm{pH}\)应控制在______之间。

    \(\rm{②}\)补全\(\rm{ⅱ}\)中的操作:______。

    \(\rm{③}\)两种方法比较,氨水法除铁的缺点是______。

    \(\rm{(3)}\)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是______。

    \(\rm{(4)}\)过程Ⅳ所得固体中的\(\rm{x}\)的测定如下:取\(\rm{m_{1}g}\)样品,置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,质量变为\(\rm{m_{2}g}\)。则\(\rm{x=}\)______。

    【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,化学实验方案设计的基本要求,化学实验方案的评价,化学方程式的有关计算
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    难度:中等
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