Question

【題目】工業(yè)上可用軟錳礦漿(主要成分為MnO2)吸收硫酸廠的廢氣SO2，并制備

MnSO4·H2O晶體，其工藝流程如下：

已知：①浸出液的pH<2，其中的金屬陽離子主要是Mn2＋，還有少量Fe2＋、Al3＋等。

②幾種離子沉淀時數(shù)據(jù)信息如下：

離子	Fe2＋	Fe3＋	Al3＋	Mn2＋
開始沉淀時pH	7.6	2.7	3.8	8.3
完全沉淀時pH	9.7	4.0	4.7	9.8

請回答下列問題：

(1)加入MnO2氧化時溶液中反應(yīng)的離子方程式為_______________________________。

(2) 若流程中取消“加入MnO2”，對上述流程的影響是____________________________。

(3)試劑X能否選用碳酸錳(MnCO3)或氫氧化錳[Mn(OH)2]，判斷并說明理由： ________。

(4)濾渣的主要成分是________，利用濾渣能提取鐵紅，其原理是___________________。

(5)從濾液中提取MnSO4·H2O晶體的操作是___________________。

Answer 1

【答案】 MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 當(dāng)Fe2＋完全沉淀時，Mn2＋也幾乎完全沉淀，得到的產(chǎn)品中含有FeSO4雜質(zhì) 能 Fe3＋、Al3＋的水解程度比Mn2＋的大，加入的MnCO3或Mn(OH)2能與水解生成的H＋反應(yīng)，促進Fe3＋、Al3＋水解，進而轉(zhuǎn)化為沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3 用足量NaOH溶液洗滌濾渣，過濾得到Fe(OH)3，再灼燒即得鐵紅 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾

【解析】本題分析：本題主要考查對工藝流程的評價，涉及物質(zhì)的分離方法等。

（1）加入MnO2氧化時, Fe2＋被氧化為Fe3＋，同時MnO2被還原為Mn2＋，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。

（2）當(dāng)Fe2＋完全沉淀為Fe(OH)2時，Mn2＋也幾乎完全沉淀為Mn(OH)2，得到的產(chǎn)品MnSO4·H2O中含有FeSO4雜質(zhì)。

（3）試劑X能選用碳酸錳(MnCO3)或氫氧化錳[Mn(OH)2]， Fe3＋、Al3＋的水解程度比Mn2＋的大，加入的MnCO3或Mn(OH)2能與水解生成的H＋反應(yīng)，促進Fe3＋、Al3＋水解，進而轉(zhuǎn)化為沉淀，而Mn2＋水解程度小，主要以離子形式存在。

（4）當(dāng)Fe3＋、Al3＋完全沉淀時，Mn2＋不會沉淀，濾渣的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ；利用濾渣能提取鐵紅，其原理是：用足量NaOH溶液溶解濾渣，過濾得到Fe(OH)3，再灼燒即得鐵紅。

（5）從濾液中提取MnSO4·H2O晶體的操作是：蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾。