離子 | 離子半徑(pm) | 開始沉淀時(shí)的pH | 完全沉淀時(shí)的pH |
Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
Ca2+ | 99 | - | - |
分析 (1)從流程圖看,浸出過(guò)程是軟錳礦漿(MnO2)與SO2的反應(yīng).
(2)雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+;
(3)從表可以看出,只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀;
(4)結(jié)合半徑,分析右圖知,圖中離子從上至下,半徑有減小趨勢(shì),對(duì)應(yīng)的吸附率減。S著時(shí)間的遞增,所有離子的吸附率均增大;另Fe3+和Al3+離子所帶電荷數(shù)大,其吸附率低;
(5)從吸附率的圖可以看出,Ca2+、Pb2+的吸附率較高,
(6)電解MnSO4、ZnSO4和H4SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn,陽(yáng)極上是發(fā)生氧化反應(yīng),元素化合價(jià)升高為MnSO4失電子生成MnO2,ZnSO4反應(yīng)得到電子生成Zn,結(jié)合電荷守恒書寫電極反應(yīng).
解答 解:(1)低品位軟錳礦漿的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,則MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+MnO2=MnSO4.
故答案為:SO2+MnO2=MnSO4;
(2)雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案為:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)雜質(zhì)中含有Fe3+、Al3+陽(yáng)離子,從圖可表以看出,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,所以只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間即可.
故答案為:4.7≤pH<8.3;
(4)圖中離子從上至下,半徑有減小趨勢(shì),對(duì)應(yīng)的吸附率減。S著時(shí)間的遞增,所有離子的吸附率均增大;另Fe3+和Al3+離子所帶電荷數(shù)大,其吸附率低,
故答案為:吸附時(shí)間、金屬離子半徑、金屬離子電荷;
(5)雜質(zhì)中含有Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+四種陽(yáng)離子,由沉淀的pH范圍知,F(xiàn)e2+的沉淀與Mn2+離子的沉淀所需的pH接近,而Fe3+則相差很遠(yuǎn),故可以將Fe2+氧化成Fe3+而除雜.從吸附率的圖可以看出,Ca2+、Pb2+的吸附率較高,
故答案為:Pb2+、Ca2+;
(6)電解MnSO4、ZnSO4和H2SO4的混合溶液可制備MnO2和Zn,陽(yáng)極上是發(fā)生氧化反應(yīng),元素化合價(jià)升高為MnSO4失電子生成MnO2,ZnSO4反應(yīng)得到電子生成Zn,陽(yáng)極電極反應(yīng)為:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+,
故答案為:Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+.
點(diǎn)評(píng) 本題以制備硫酸錳的生產(chǎn)流程為知識(shí)載體,考查化學(xué)反應(yīng)的書寫,及除雜中的問題,題目難度中等,本題注意把握數(shù)據(jù)處理能力和圖象分析能力.
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 處理過(guò)程中銀器一直保持恒重 | |
B. | 食鹽溶液作為電解質(zhì)溶液形成原電池 | |
C. | 銀器為正極,Ag2S被還原生成單質(zhì)銀 | |
D. | 黑色褪去的原因是黑色Ag2S轉(zhuǎn)化為白色AgCl |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | Na、Mg、Al還原性依次減弱 | B. | I2、Br2、Cl2氧化性依次增強(qiáng) | ||
C. | C、N、O原子半徑依次減小 | D. | P、S、Cl最高正價(jià)依次降低 |
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:填空題
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1種 | B. | 2種 | C. | 3種 | D. | 4種 |
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