Question

如何用废旧电池制备碳酸锰

Answer 1

1、实验部分

1.1 实验材料：

废旧干电池若干。

1.2 实验仪器与工具：

坩埚、吸滤装置、锤子、螺丝刀、蒸发皿、托盘天平、烧杯若干、煤气灯、滴管等。

1.3 实验试剂：

3mol/L H2SO4、1mol/L H2SO4、30% H2O2、3mol/L NaOH、1mol/L NaOH、NH4HCO3固体等。

1.4 实验内容：

（1）将两只废干电池称重，并记录重量，剥去电池表面的包装纸，用小锤子轻轻敲扁后，再用螺丝刀

撬去顶盖，敲开电池密封材料，然后轻轻摇动拔出带铜帽的碳棒，用水洗净后回收。

（2）将电池的锌皮用剪刀剪开，剥下锌皮，用水洗静候（必要时也可用稀盐酸浸泡片刻），擦干，称重，回

收。

（3）将碳棒从电池中取出，回收。

（4）将黑色粉末收集于250mL烧杯中，加入适量1mol/L H2SO4，加热，使其中的氯化铵和氯化锌等电解质及

一些铁和锌的氧化物溶解，趁热减压过滤，将滤液收集于蒸发皿中，加热培烧制无烟为止。灼烧后冷却至室

温，称重冰纪录。此即得粗二氧化锰。

（5）称取若干克粗二氧化锰置于蒸发皿中，按照5:1的比例加入活性炭若干，混合均匀，在坩埚中进行还原

焙烧2h。

反应的化学方程式为：

2MnO2+C===2MnO+CO2

MnO2+C===MnO+CO

MnO2+CO===MnO+CO2

然后再隔绝空气的条件下冷却至室温。向冷却后的固体中加入若干量3mol/L H2SO4使之溶解，再加少量30%

H2O2使二价铁还原成三价铁。向溶液中按照先浓后稀的方式分别滴加3mol/L和1mol/L NaOH溶液，将溶液的pH

值调至5~6，使三价铁形成氢氧化铁沉淀或氢氧化铁胶体，加热使氢氧化铁聚沉（若氢氧化铁无法聚沉则向溶

液中加少许活性炭），冷却，过滤，得含Mn2+的溶液。

反应的化学方程式为：

MnO+H2SO4===MnSO4+H2O

（6）向上一步得到的滤液中加入适量饱和NH4HCO3溶液（约过量10%）。待沉淀完全后，过滤析出的MnCO3固

体。在低温下干燥碳酸锰固体，称量，记录。[4]

（7）二价锰含量的分析方法：称取0.18g样品，称准至0.0001g。加20mL蒸馏水，滴加6mol/L HCl溶液，水浴

加热至样品溶解。必要时加1~2滴过氧化氢溶液至暗红色褪去，再加100mL水，2mL10%盐酸羟胺溶液，用

0.05mol/L EDTA标准溶液滴定，近终点时，加10mL氨-氯化铵溶液（pH=10），5滴5%铬黑T指示剂。继续滴定

至溶液由紫红色变味纯蓝色，记录数据。

Answer 2

向锰盐溶液中通入二氧化碳、氨气制备碳酸锰