Question

锌锰干电池由锌皮和炭包构成，其中炭包的主要成分为 ZnCl₂、NH₄Cl、MnO₂、炭粉 （含少量 Cu、Ag、Fe）。由废旧电池炭包制备纯 MnO₂的工艺如下：

已知：稀硝酸能与 Cu、Ag、Fe 反应，不与 MnO₂反应。

（1）炭包中需加入过量的稀硝酸，目的是________。

（2）通过“焙炒”除去滤渣中的炭粉，反应的化学方程式为_______。该工序中需要将滤渣不断搅动翻炒，目的是_________。

（3）过滤Ⅱ后洗涤滤渣，证明滤渣已洗净的方法是：______，则已洗净。

（4）“焙烧”时，过程中发生氧化反应的物质是___。

Answer

将金属除尽 使滤渣均匀受热，保证炭粉能与O2充分接触而反应除去 取最后一次洗涤液，加入硝酸钡溶液，若无白色沉淀 MnCO3

【解析】

（1）由题意炭包的主要成分为 ZnCl2、NH4Cl、MnO2、炭粉，还含有少量 Cu、Ag、Fe，根据流程图和题干信息，炭包中加入过量的稀硝酸，目的是反应掉碳包中的金属Cu、Ag、Fe，将金属除尽。

（2）由流程图可知滤渣的主要成分是炭粉和MnO2，通过“焙炒”除去滤渣中的炭粉，炭粉与空气中的氧气在高温条件下会反应生成二氧化碳，反应的化学方程式为。该工序中需要将滤渣不断搅动翻炒，可以使炭粉与O2充分接触，滤渣均匀受热，使炭粉充分反应除去。

（3）由流程图可知，加入碳酸钠溶液与硫酸锰反应生成碳酸锰沉淀和硫酸钠，过滤Ⅱ后洗涤滤渣，要证明滤渣已洗净，只需要验证最后一次洗涤液中是否含有硫酸根即可，可以利用可溶性钡离子的盐溶液来进行验证，因此证明滤渣已洗净的方法是，取最后一次洗涤液，加入硝酸钡溶液，若无白色沉淀，则已洗净。

（4）物质与氧气的反应属于氧化反应，由题意结合“焙烧”反应的方程式可知，该过程中发生氧化反应的物质是MnCO3。