二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注，制备二氧化锰是一项

二氧化锰因在工业生产中应用广泛而备受关注，制备二氧化锰是一项有意义的工作，某研究性小组对此展开了系列研究。

Ⅰ．用高锰酸钾制备

资料一：（1）3K₂MnO₄+ 2H₂SO₄=2KMnO₄+MnO₂↓+2K₂SO₄＋2H₂O

（2）K₂MnO₄易溶于水

实验室加热高锰酸钾制氧气，反应的化学方程式为_____________，其反应类型是_______。将反应后的固体剩余物用稀硫酸浸取一段时间后过滤、洗涤、烘干即得MnO₂。用稀硫酸而不用水浸取的原因是____________。

Ⅱ．用硫酸锰制备

电解MnSO4溶液可制得活性MnO₂，同时生成氢气和硫酸，该反应的化学方程式为______，一段时间后溶液的pH将_______（填“变大”、“变小”或 “不变”）

Ⅲ．用废锂电池制备

资料二：2Al+2NaOH+2H₂O=2NaAlO₂+3H₂↑

用废锂电池正极材料（LiMn₂O₄、碳粉等涂覆在铝箔上）制备纳米MnO₂，并进行锂资源回收，流程如下：

请回答下列问题：

（1）“滤液”中溶质的主要成分是________ （填化学式）。

（2）在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和______。

（3）MnO₂与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO₂：

① 2MnO₂+C2MnO+CO₂↑

② MnO+H₂SO₄=MnSO₄+H₂O

③ 3MnSO₄+2KMnO₄+2H₂O=5MnO₂↓+K₂SO₄+2H₂SO₄

上述涉及元素化合价变化的反应有_______（填序号）。

IV．用碳酸锰制备

控制一定的温度，焙烧MnCO₃制取MnO₂的装置如下：

（1）实验中观察到澄清石灰水变浑浊，写出石英管中发生反应的化学方程式___________。

（2）MnCO₃在空气中加热易转化为锰的不同氧化物，其残留固体质量随温度的变化如上图所示。图中B点对应固体成分的化学式为______（请写出计算过程）。

【答案】I．用高锰酸钾制备 ，2KMnO₄ K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑．  分解反应．  使锰酸钾转化得到二氧化锰，获得更多的二氧化锰． Ⅱ．用硫酸锰制备：2H₂O+MnSO₄通电H₂↑+H₂SO₄+MnO₂↓； 变小．Ⅲ．用废锂电池制备（1）NaAlO₂；（2）玻璃棒．（3）①③．IV．用碳酸锰制备（1）MnCO₃高温CO₂↑+MnO₂．（2）Mn₂O₃．

通电H₂↑+H₂SO₄+MnO₂↓，由于水越来越少，硫酸越来越多，也就是酸的质量分数变大，所以酸性越来越强，而pH越来越小，所以一段时间后溶液的pH将 变小．Ⅲ．（1）“滤液”中存在可溶性物质，而废旧锂电池正极材料和氢氧化钠溶液反应，根据信息“2Al+2NaOH+2H₂O═2NaAlO₂+3H₂↑”，可知生成了偏铝酸钠，所以溶质的主要成分是 NaAlO₂（还可能有剩余的NaOH）．（2）在实验室进行“过滤”操作时，需要的玻璃仪器有烧杯、漏斗和 玻璃棒．（3）MnO₂与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO₂：单质中元素的化合价为零，化合物中元素的化合价的代数和为零，①MnCO₃高温CO₂↑+MnO₂，有单质参与反应，所以有化合价改变；②MnO+H₂SO₄═MnSO₄+H₂O，为复分解反应，无化合价改变；③3MnSO₄+2KMnO₄+2H₂O═5MnO₂↓+K₂SO₄+2H₂SO₄，硫酸锰中的锰元素由+2变化+4价，而高锰酸钾中的锰元素由+7价变为+4价，所以有化合价的改变．上述涉及元素化合价变化的反应有 ①③．IV．（1）实验中观察到澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化锰和二氧化碳，对应的化学方程式 MnCO₃高温CO₂↑+MnO₂．（2）MnCO₃在空气中加热易转化为锰的不同氧化物，其残留固体质量随温度的变化如