Question

【題目】紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術(shù)提取金屬錳并制得綠色高效的水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下：

（1）在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，寫出該反應(yīng)的離子方程式：___________________。

（2）浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有_____________(填離子符號)。

（3）已知不同金屬離子生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表：

步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，調(diào)節(jié)pH的試劑最好選用下列哪種試劑__________(填選項字母，下同)濾渣B除掉雜質(zhì)后可進一步制取K2FeO4，除掉濾渣B中雜質(zhì)最好選用下列哪種試劑：________。

a. 稀鹽酸 b. KOH c. 氨水 d. MnCO3 e. CaCO3

（4）濾渣B經(jīng)反應(yīng)④生成高效水處理劑的離子方程式_______________。

Answer 1

【答案】MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O Mn2+、Mg2+、Al3+ d b 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O

【解析】

紅簾石主要成分有Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等，Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO都能和稀硫酸反應(yīng)，并且MnO2在酸性條件下被二價鐵還原為Mn2+，浸出液中的離子有Fe2+、Fe3+、Mg2+、Mn2+、Al3+、SO42-，濾渣A為SiO2；濾液中加入雙氧水，雙氧水氧化亞鐵離子生成鐵離子，調(diào)節(jié)pH生成氫氧化鐵沉淀，濾渣B為氫氧化鐵，濾液為Mg2+、Mn2+、SO42-；氫氧化鐵中加入氫氧化鉀、次氯酸鉀反應(yīng)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O生成K2FeO4；濾液為Mg2+、Mn2+、SO42-，經(jīng)過精制后電解生成金屬錳，據(jù)此分析解答。

(1)在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，故答案為：MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；

(2)紅簾石主要成分有Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等，加入硫酸：Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2(SO4)3+4H2O、MnCO3+H2SO4=MnSO4+CO2↑+H2O，2Fe2++MnO2+4H+═2Fe3++Mn2++2H2O、Al2O3+6H+=2Al3++3H2O，浸出液中的陽離子有H+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Mn2+、Al3+，故答案為：Mn2+、Mg2+、Al3+；

(3)步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH 等于6，為不引入新雜質(zhì)，調(diào)節(jié)pH的試劑最好選用MnCO3，濾渣B為氫氧化鐵，可能含有氫氧化鋁等雜質(zhì)，可加入KOH除雜，故答案為：d；b；

(4)次氯酸根離子具有氧化性，在堿性條件下氧化+3價鐵生成K2FeO4，反應(yīng)的離子方程式為2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O，故答案為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O。