Question

（15分）鋅錳干電池所含的汞、酸或堿等在廢棄后進入環境中將造成嚴重危害。對廢舊電池進行資源化處理顯得非常重要。某化學興趣小組擬采用如下處理方法回收廢電池中的各種資源。

（1）堿性鋅錳干電池的電解質為KOH，總反應為Zn+2MnO₂+2H₂O=2MnOOH+Zn(OH)₂，其負極的電極反應式為_________________________________________________________。
（2）填充物用60℃溫水溶解，目的是加快溶解速率，但必須控制溫度不能太高，其原因是___________。
（3）操作A的名稱為_____________ 。
（4）濾渣的主要成分為含錳混合物，向含錳混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不斷攪拌至無氣泡為止。其主要反應為2MnO(OH)+MnO₂+2H₂C₂O₄+3H₂SO₄=2MnSO₄+4CO₂↑+6H₂O。
①當1 mol MnO₂參加反應時，共有___________mol電子發生轉移。
②MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下也可發生反應，試寫出其反應的化學方程式：________________。
（5）銅帽溶解時加入H₂O₂的目的是_______________________________（用化學方程式表示）。銅帽溶解完全后，可采用_____________方法除去溶液中過量的H₂O₂。
（6）鋅錳干電池所含的汞可用KMnO₄溶液吸收。在不同pH下，KMnO₄溶液對Hg的吸收率及主要產物如下圖所示：

根據上圖可知：
①pH對Hg吸收率的影響規律是__________________________________________________.
②在強酸性環境下Hg的吸收率高的原因可能是_____________________________________.

Answer 1

（1）Zn＋2OH^－－2e^－=Zn(OH)₂     （2）溫度過高氯化銨受熱分解     （3）過濾
（4）①4    ②2MnO(OH)＋6HCl(濃) 2MnCl₂＋Cl₂↑＋4H₂O    
（5）Cu＋H₂O₂＋H₂SO₄=CuSO₄＋2H₂O     加熱    
（6）①隨pH升高，汞的吸收率先降低后增加  ② KMnO₄在酸性條件下氧化性強

解析試題分析：（1）根據已知條件可知該電池中的負極的電極式是Zn＋2OH^－－2e^－=Zn(OH)₂。（2）為加快溶解速率填充物要用溫水溶解，但溫度不能太高，否則氯化銨受熱分解。（3）把不溶性的固體與可溶性固體分離的操作是過濾。（4）①當1 mol MnO₂參加反應時，共有4molC原子有反應前的+3價變為+4價。所以轉移電子4mol。②根據電子守恒及質量守恒定律可得MnO(OH)與濃鹽酸在加熱條件下反應的化學方程式為2MnO(OH)＋6HCl(濃) 2MnCl₂＋Cl₂↑＋4H₂O。（5）銅帽溶解時加入H₂O₂的目的是為了溶解Cu單質。反應的方程式為Cu＋H₂O₂＋H₂SO₄=CuSO₄＋2H₂O。銅帽溶解完全后，溶液中含有過量的H₂O₂。由于H₂O₂不穩定，受熱容易發生分解反應產生氧氣和水。所以可采用加熱的方法除去溶液中過量的H₂O₂。（6）根據上圖可知：①pH對Hg吸收率的影響規律是隨pH升高，汞的吸收率逐漸降低，當溶液的pH>11后又增加。即：先降低后升高。②在強酸性環境下Hg的吸收率高的原因可能是強酸性環境中KMnO₄的氧化性強。
考點：考查廢電池中的各種資源回收利用及混合物的分離方法、物質的性質、方程式的書寫的知識。