Question

【题目】废弃的锌猛干电池对环境污染很大，工业上可用如下工艺回收正极材料中的金属(部分条件未给出)：

（1）MnO(OH)中Mn的化合价为__；实验室保存FeSO4溶液时为防止被氧化需加入__；实验室保存Fe2(SO4)3溶液时为抑制其水解应当加入__。

（2）加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，则用离子方程式表示为___。

（3）该工艺流程中多次用到过滤，实验室中过滤所需要的玻璃仪器除烧杯外还有__。

（4）已知：25℃时，已知Ksp[Fe(OH)3]＝1×10-38，当Fe3+浓度为1×10-5mol·L-1时，认为Fe3+沉淀完全，滤液1中加入NaOH溶液至pH＝__时Fe3+沉淀完全。

Answer 1

【答案】+3 铁粉 硫酸 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O 漏斗、玻璃棒 3

【解析】

（1）由化合价的代数和为0，可求出Mn的化合价；Fe2+被氧化时生成Fe3+，加入铁粉可将Fe3+还原为Fe2+；Fe2(SO4)3水解生成硫酸，溶液时为抑制其水解应当加入硫酸。

（2）加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+。

（3）实验室中过滤所需要的玻璃仪器除烧杯外，还需的仪器，可从过滤装置中寻找。

（4）Fe3+沉淀完全时，滤液1中c(OH-)可从Ksp[Fe(OH)3]＝(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-38求得，然后求其pH。

（1）MnO(OH)中，H为+1价，O为-2价，由化合价的代数和为0，可求出Mn的化合价为+3价；Fe2+被氧化时生成Fe3+，实验室保存FeSO4溶液时为防止被氧化需加入铁粉；Fe2(SO4)3水解生成硫酸，实验室保存Fe2(SO4)3溶液时为抑制其水解应当加入硫酸。答案为：+3；铁粉；硫酸；

（2）加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+，则H2O2被还原为H2O，反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。答案为：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O；

（3）实验室中过滤所需要的玻璃仪器除烧杯外，还需要的仪器为漏斗、玻璃棒。答案为：漏斗、玻璃棒；

（4）当Fe3+浓度为1×10-5mol·L-1时，认为Fe3+沉淀完全，则根据Ksp[Fe(OH)3]＝(Fe3+)×c3(OH-)=1×10-38可知c(OH-)=10-11mol/L，c(H+)=10-3mol/L，pH=3。答案为：3。