軟錳礦是錳礦石的主要存在形式之一,其主要成分為MnO2,含有SiO2、Fe2O3、MgCO3、CaCO3等雜質,可用于制取在電池領域、涂料工業(yè)和農業(yè)上均有重要用途的MnSO4。某制備MnSO4的工藝流程如下:
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已知:①Fe(OH)3、Mn(OH)2的Ksp分別為1×10-39、4×10-14
②MnSO4的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示
回答下列問題:
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(1)“酸浸還原”發(fā)生的主要反應的化學方程式為 MnO2+SO2=MnSO4MnO2+SO2=MnSO4。
(2)“酸浸還原”后鐵元素的存在形式為 Fe2+Fe2+,濾渣1的主要成分是 SiO2、CaSO4SiO2、CaSO4。
(3)根據綠色化學原則,“氧化”中可替代MnO2的物質是 O2(或空氣)O2(或空氣)。若“氧化”后溶液中Mn2+濃度為1 mol/L,則“調pH”時為了確保Fe3+被沉淀完全(離子濃度不超過10-6mol/L)應控制的pH范圍為 3≤pH<7.33≤pH<7.3(已知lg2=0.3)。
(4)“濾渣2”的主要成分是 MgF2、CaF2MgF2、CaF2。
(5)“沉錳”時加入的試劑為氨水-NH4HCO3混合溶液,寫出“沉錳”的離子方程式:Mn2++HCO3-+NH3?H2O=MnCO3↓+NH4++H2OMn2++HCO3-+NH3?H2O=MnCO3↓+NH4++H2O。
(6)采用“趁熱過濾”操作的目的是 防止溫度降低時MnSO4溶解進入溶液防止溫度降低時MnSO4溶解進入溶液。將分離出硫酸錳晶體后的母液收集起來循環(huán)使用,其意義是 提高MnSO4的產率提高MnSO4的產率。
【答案】MnO2+SO2=MnSO4;Fe2+;SiO2、CaSO4;O2(或空氣);3≤pH<7.3;MgF2、CaF2;Mn2++HCO3-+NH3?H2O=MnCO3↓+NH4++H2O;防止溫度降低時MnSO4溶解進入溶液;提高MnSO4的產率
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:22難度:0.6
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(2)“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(4)煅燒A的反應方程式是
(5)ag燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵bg。藥典標準規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質量分數應不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:30難度:0.5 -
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(1)焙燒時產生的主要有害氣體是
(2)若在空氣中“酸浸”時間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是:
(3)根據下表數據:氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.1