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
资料一:3K
2MnO
4+2H
2SO
4=2KMnO
4+MnO
2↓+2K
2SO
4+2H
2O, K
2MnO
4易溶于水
(1)实验室加热高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_____。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MnO
2。用稀硫酸而不用水浸取的原因是____。
Ⅱ.用硫酸锰制备
(2)电解MnSO
4溶液可制得活性MnO
2,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”)。
Ш.用废锂电池制备
资料二:2Al+2NaOH+2H
2O=2NaAlO
2+3H
2↑
用废锂电池正极材料(LiMn
2O
4、碳粉等涂覆在铝箔上)制备纳米MnO
2,并进行锂资源回收,流程如下:

请回答下列问题:
(3)“滤液”中溶质的主要成分是_________(填化学式)。
(4)在实验室进行“过滤”操作时,需要的玻璃仪器有烧杯、_______和_________。
(5) MnO
2与碳粉经下列三步反应制得纳米MnO
2:
①

②MnO+H
2SO
4=MnSO
4+H
2O
③3MnSO
4+2KMnO
4+2H
2O=5MnO
2↓+K
2SO
4+2H
2SO
4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MnCO
3制取MnO
2的装置如下:

(6)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
(7) MnCO
3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A点(300, 75.65)对应固体成分的化学式为____________。