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MnO
2及其他副产品,其工艺流程如下:
已知:“锰粉”的主要成分有MnO
2、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如表:
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Zn(OH)2 | Mn(OH)2/Mn(OH)3 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 5.7 | 8.3 |
完全沉淀pH (c≤1.0×10-5mol/L) | 3.7 | 9.6 | 8.0 | 8.8 |
(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K
sp[Zn(OH)
2]=
.
(2)滤液1中加入H
2O
2的作用是
(3)写出滤液2中的Mn
2+变成MnO
2的离子方程式
.
(4)写出滤渣B与稀硫酸在pH=5时反应的化学方程式
.
(5)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.
(6)MnO
2常用来制取KMnO
4.在一定条件下将MnO
2氧化为K
2MnO
4,然后用铁作阴极、铂作阳极电解K
2MnO
4溶液得到KMnO
4.电解K
2MnO
4溶液阳极电极反应式为
.