Question

【題目】用含SO2的硫酸工業(yè)尾氣聯(lián)合制備(NH4)2SO4和MnxOy，其工藝流和如下：

（1）反應(yīng)I的化學(xué)方程式為__________；反應(yīng)II控制溫度60℃～70℃之間的原因是________。反應(yīng)I到反應(yīng)II的過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是__________________。

（2）反應(yīng)III中以SO2作___________劑。

（3）MnCO3的作用是除去濾液中的Fe3+，寫出除去Fe3+的離子反應(yīng)方程式___________。

（4）MnS的作用是提供S2-除去Ni2+和Cu2+；當(dāng)Ni2+恰好完全沉淀時(shí)［c(Ni2+)= 1.0×10-5 mol·L -1〕，溶被中Cu2+的濃度是_______ mol·L -1（已知Ksp(CuS)=8.4×10-45, Ksp(NiS)=1.4×10-24,) 。

（5）從MnSO4溶液中獲得MnSO4·nH2O的方法是_____________。

(6) “鍛燒”時(shí)溫度與剩余固體質(zhì)量變化曲線如下圖：

該曲線中B點(diǎn)所表示的固體氧化物的化學(xué)式為_______________。

Answer 1

【答案】 2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2 溫度過(guò)高NH4HCO3會(huì)分解，溫度過(guò)低反應(yīng)會(huì)較慢 CaCO3 還原 3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑ 6.0×10-26 重結(jié)晶 Mn3O4

【解析】（1）根據(jù)流程可知，反應(yīng)I是二氧化硫與碳酸鈣和空氣反應(yīng)生成硫酸鈣和二氧化碳，其化學(xué)方程式為2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2；反應(yīng)II控制溫度60℃～70℃之間的原因是溫度過(guò)高NH4HCO3會(huì)分解，溫度過(guò)低反應(yīng)會(huì)較慢；反應(yīng)I需要加和碳酸鈣，反應(yīng)II產(chǎn)生碳酸鈣，故過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是CaCO3；（2）反應(yīng)III中SO2轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，故轉(zhuǎn)化過(guò)程被氧化作為還原劑；（3）MnCO3的作用是除去濾液中的Fe3+，將其轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵的同時(shí)產(chǎn)生二氧化碳，故除去Fe3+的離子反應(yīng)方程式為：3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑；（4）當(dāng)Ni2+恰好完全沉淀時(shí)［c(Ni2+)= 1.0×10-5 mol·L -1〕，MnS的作用是提供c(S2-)==1.4×10-19 mol·L -1，c(Cu2+)== 6.0×10-26 mol·L -1；（5）從MnSO4溶液中獲得MnSO4·nH2O的方法是重結(jié)晶；(6)由流程圖可知硫酸錳晶體鍛燒得到四氧化三錳，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，由Mn守恒確認(rèn)B為四氧化三錳。