碱*锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH...

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碱*锌锰电池的工作原理：Zn+2MnO2+2H2O=2MnO(OH)+Zn(OH)2，其中的电解质溶液是KOH溶液。某课题组用废旧铁壳无*碱*锌锰电池为原料，制备一种新型材料——MnxZn(1−x)Fe2O4，其工艺流程如图所示：

（1）已知MnxZn(1−x)Fe2O4中锰元素的化合价与实验室用二氧化锰制取*气时还原产物中的锰相同，则铁元素的化合价为___________。

（2）“溶渣”工序中稀硫*与铁反应生成的硫*亚铁可将+3价锰的化合物全部还原成Mn2+，写出该反应的离子方程式：_________________________________。

（3）“调铁”工序的目的是调整滤液中铁离子的总浓度，使其中金属元素的物质的量之比与产品的化学式MnxZn(1−x)Fe2O4相符合。

①写出“调铁”工序中发生反应的离子方程式：______________________、___          ____。

②若测得滤液的成分为c(Mn2+)+c(Zn2+)=a mol·L−1，c(Fe2+)+c(Fe3+)=b mol·L−1，滤液体积为1 m3，“调铁”工序中，需加入的铁粉质量为__________kg(忽略溶液体积变化，用含a、b的代数式表示)。

（4）在“氧化”工序中，加入双氧水的目的是把Fe2+氧化为Fe3+；生产过程中发现实际消耗双氧水的量大于理论值，其可能原因除温度外，主要是______________________。

（5）用氨水“调pH”后，经“结晶”、“过滤”可得到产品和滤液C，从滤液C中还可分离出一种氮肥，该氮肥的溶液中离子浓度由大到小的排序为_______________。

【回答】

【*】（1）+3   

（1）MnO(OH)+Fe2++3H+=Mn2++Fe3++2H2O   

（2）Fe+2Fe3+=3Fe2+    Fe+2H+=Fe2++H2↑    112a−56b 

（3）生成的Fe3+催化了双氧水的分解  

（4）c(NH)>c(SO)>c(H+)>c(OH−)   

知识点：金属元素的单质及其化合物

题型：综合题