Question

(18分)MnO₂和Zn是制造干電池的重要原料，工業上用軟錳礦(主要成分MnO₂)和閃鋅礦(主要成分ZnS)聯合生產MnO₂和Zn的工藝流程如下圖所示：

（1）操作I用到硅酸鹽材質的儀器有燒杯、玻璃棒和_______ _____(填儀器名稱)。
（2）稀硫酸浸泡時反應的離子方程式為_______________________________________；該反應中若析出19.2g單質A，共轉移____________mo1電子。浸泡時反應速率較慢，下列措施不能提高浸泡時反應速率的是________(填代號)。
a．將礦石粉碎   
b．提高浸泡溫度
c．適當增大硫酸濃度
d．改變軟錳礦與閃鋅礦的比例
（3）由硫酸錳溶液可得到固體碳酸錳，然后在空氣中煅燒碳酸錳制備MnO₂。已知：

寫出碳酸錳在空氣中煅燒生成MnO₂的熱化學方程式_________________________。
（4）用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO₂的裝置如下圖所示：

①a應與直流電源的_________(填“正”或“負”)極相連。．
②電解過程中氫離子的作用是______________和_____________；若轉移的電子數為個，左室溶液中的變化量為________________。

Answer 1

（1）漏斗
（2）；1.2；d
（3）△H=（a+2b）kJ/mol；
（4）①正②參與陰極反應；通過交換膜定向移動形成電流；1mol

試題分析：（1）操作I為過濾，用到硅酸鹽材質的儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗；（2）稀硫酸浸泡時反應為MnO₂和ZnS變為Mn²⁺和Zn²⁺，同時應生成S單質，故方程式為：；19.2g單質S的物質的量為0.6mol，由反應方程式可知生成1molS轉移2mole^-,故生成0.6molS轉移1.2mole^-；四個選項中，將礦石粉碎、提高浸泡溫度、適當增大硫酸濃度均能提高反應速率，故答案為d；（3）由蓋斯定律將反應I+II×2可得△H=（a+2b）kJ/mol；（4）①根據裝置圖可知左室發生MnSO₄→MnO₂的反應，即發生氧化反應，故a應與直流電源的正極相連；②電解過程中陰極為H⁺得電子發生還原反應，又交換膜只允許H⁺通過，故H⁺的作用為參與陰極反應且通過交換膜定向移動形成電流；若轉移的電子數為個即1mol，根據電荷守恒氫離子物質的量變化為1mol。