Question

（16分）錳是冶煉工業(yè)中常用的添加劑。以碳酸錳礦（主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質(zhì)）為原料生產(chǎn)金屬錳的工藝流程如下：

已知25℃，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下：

物質(zhì)	Mn(OH)2	Co(OH)2	Ni(OH)2	MnS	CoS	NiS
Ksp	2.1×10-13	3.0×10-16	5.0×10-16	1.0×10-11	5.0×10-22	1.0×10-22

（1）步驟Ⅰ中，MnCO3與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。

（2）步驟Ⅱ中，MnO2在酸性條件下可將Fe2+離子氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是 ，加氨水調(diào)節(jié)溶液的pH為5.0-6.0，以除去Fe3+。

（3）步驟Ⅲ中，濾渣2的主要成分是 。

（4）步驟Ⅳ中，在 （填“陰”或“陽”）極析出Mn，電極反應(yīng)方程式為 。

（5）電解后的廢水中還含有Mn2+，常用石灰乳進(jìn)行一級沉降得到Mn(OH)2沉淀，過濾后再向濾液中加入適量Na2S，進(jìn)行二級沉降。進(jìn)行二級沉降的目的是 。

 

Answer 1

（1）MnCO3+H2 SO4 ＝MnSO4+ CO2↑+H2O （3分）

(2) MnO2+2Fe2++4H+ ＝Mn2++2Fe3++2H2O （3分）

(3) CoS和NiS （3分，錯、漏均扣1分）

（4）陰 （1分），Mn2++2e- ＝Mn （3分）

（5）沉降得到MnS，以進(jìn)一步去除廢水中的Mn2+。 （3分）

【解析】

試題分析：⑴加稀硫酸時樣品中的MnCO3和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4，并產(chǎn)生二氧化碳和水；

⑵據(jù)得失電子守恒有MnO2+2Fe2+――Mn2++2Fe3+，再據(jù)電荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+ ――Mn2++2Fe3+，最后據(jù)原子守恒得MnO2+2Fe2++4H+ ＝Mn2++2Fe3++2H2O；

⑶由于在第一次過濾之后的濾液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+，向其中加入(NH4)2S，根據(jù)各物質(zhì)的溶度積常數(shù)可確定有CoS和NiS沉淀（濾渣2）生成；

⑷由于第二次過濾后的濾液中主要含有NiSO4，電解該溶液時Ni2+在陰極上被還原：Mn2++2e- ＝Mn；

⑸由于將一級沉降得到Mn(OH)2沉淀過濾之后的濾液中還含有Mn2+，以進(jìn)一步去除廢水中的Mn2+，向該濾液中加入適量Na2S，進(jìn)行二級沉降得到MnS[據(jù)溶解積常數(shù)確定其溶解度比Mn(OH)2小]。

考點：考查化學(xué)流程圖。