Question

(18分)MnO₂和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿(主要成分MnO₂)和闪锌矿(主要成分ZnS)联合生产MnO₂和Zn的工艺流程如下图所示：

（1）操作I用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和_______ _____(填仪器名称)。

（2）稀硫酸浸泡时反应的离子方程式为_______________________________________；该反应中若析出19.2g单质A，共转移____________mo1电子。浸泡时反应速率较慢，下列措施不能提高浸泡时反应速率的是________(填代号)。

a．将矿石粉碎   

b．提高浸泡温度

c．适当增大硫酸浓度

d．改变软锰矿与闪锌矿的比例

（3）由硫酸锰溶液可得到固体碳酸锰，然后在空气中煅烧碳酸锰制备MnO₂。已知：

写出碳酸锰在空气中煅烧生成MnO₂的热化学方程式_________________________。

（4）用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO₂的装置如下图所示：

①a应与直流电源的_________(填“正”或“负”)极相连。．

②电解过程中氢离子的作用是______________和_____________；若转移的电子数为个，左室溶液中的变化量为________________。

Answer

（1）漏斗

（2）；1.2；d

（3）△H=（a+2b）kJ/mol；

（4）①正②参与阴极反应；通过交换膜定向移动形成电流；1mol

【解析】

试题分析：（1）操作I为过滤，用到硅酸盐材质的仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗；（2）稀硫酸浸泡时反应为MnO2和ZnS变为Mn2+和Zn2+，同时应生成S单质，故方程式为：；19.2g单质S的物质的量为0.6mol，由反应方程式可知生成1molS转移2mole-,故生成0.6molS转移1.2mole-；四个选项中，将矿石粉碎、提高浸泡温度、适当增大硫酸浓度均能提高反应速率，故答案为d；（3）由盖斯定律将反应I+II×2可得△H=（a+2b）kJ/mol；（4）①根据装置图可知左室发生MnSO4→MnO2的反应，即发生氧化反应，故a应与直流电源的正极相连；②电解过程中阴极为H+得电子发生还原反应，又交换膜只允许H+通过，故H+的作用为参与阴极反应且通过交换膜定向移动形成电流；若转移的电子数为个即1mol，根据电荷守恒氢离子物质的量变化为1mol。

考点：考查化学实验基本操作、离子方程式的书写、氧化还原反应、化学反应速率影响因素、盖斯定律、电化学等知识。