Question

11．铁氧体可用于隐形飞机上吸收雷达波涂料．一种以废旧锌锰电池为原料制备锰锌铁氧体的主要流程如下：

（1）当x=0.4，试用氧化物形式表示该铁氧体组成2MnO•3ZnO•5Fe₂O₃．
（2）酸浸时，二氧化锰被还原的化学方程式为：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O．
（3）活性铁粉除汞时，铁粉的作用是还原剂（选填：氧化剂、还原剂、吸附剂）．
（4）煮沸1h是为了使H₂O₂分解．
（5）同时加入MnSO₄和铁粉的目的是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．

Answer 1

分析 废电池酸浸得到滤液中液中主要金属阳离子有Mn²⁺、Hg²⁺、Zn²⁺，加入铁粉除Hg，吹出汞蒸汽经KMnO₄溶液吸收，除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰等，加入MnSO₄和铁粉，调节滤液离子的成分，煮沸除去双氧水，再水热，进行后处理，也能得到锰锌铁氧体，
（1）Mn为+2价、Zn为+2价，利用化合价代数和为0，计算Fe元素化合价，再结合Mg、Zn、Fe原子数目之比改写为氧化物形式；
（2）酸浸时，双氧水被氧化生成氧气，二氧化锰还原生成硫酸锰，反应还有水生成；
（3）利用铁粉把Hg还原出来；
（4）双氧水受热会分解，据此答题；
（5）除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸等，不加入MnSO₄和铁粉，进行后续操作，也能得到锰锌铁氧体，而实际中加入需加入一定量的MnSO₄和铁粉，应是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．

解答 解：废电池酸浸得到滤液中液中主要金属阳离子有Mn²⁺、Hg²⁺、Zn²⁺，加入铁粉除Hg，吹出汞蒸汽经KMnO₄溶液吸收，除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰等，加入MnSO₄和铁粉，调节滤液离子的成分，煮沸除去双氧水，再水热，进行后处理，也能得到锰锌铁氧体，
（1）Mn为+2价、Zn为+2价，当x=0.4时，利用化合价代数和为0，可知Fe元素化合价为+3，改写为氧化物形式为：2MnO•3ZnO•5Fe₂O₃，
故答案为：2MnO•3ZnO•5Fe₂O₃；
（2）酸浸时，双氧水被氧化生成氧气，二氧化锰还原生成硫酸锰，反应还有水生成，反应方程式为：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+H₂O₂+H₂SO₄=MnSO₄+O₂↑+2H₂O；
（3）铁粉具有还原性，能把汞离子还原为汞单质，所以铁粉的作用是还原剂，
故答案为：还原剂；
（4）煮沸1h是为了使双氧水受热会分解，
故答案为：H₂O₂；
（5）除汞后的滤液中含有硫酸锌、硫酸亚铁、硫酸锰、硫酸等，不加入MnSO₄和铁粉，进行后续操作，也能得到锰锌铁氧体，而实际中加入需加入一定量的MnSO₄和铁粉，应是调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成，
故答案为：调节滤液离子的成分，符合水热后获得锰锌铁氧化体组成．

点评 本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、对操作的分析评价、读图获取信息能力等，侧重考查学生对知识的迁移运用，难度中等．