Question

【题目】以硫酸锰废液（主要含Mn2+、H+、SO42-，还含有少量Cl-、Zn2+、Cu2+）制取金属锰的流程如下：

（1）滤渣I的主要成分是CuCl，潮湿条件下易被空气氧化。过滤I操作时间不宜过长，其原因是_____________（用离子方程式表示）。

（2）若过滤I后所得滤液中Zn2+和Cu2+的浓度均为0.01mol/L，加入(NH4)2S溶液，先析出CuS沉淀，则Ksp(ZnS)_______Ksp(CuS)（填“>”或“<”）。除锌、铜时须控制溶液pH, pH过低，金属离子沉淀不完全，原因是_____________。

（3）写出电解过程中发生反应的化学方程式：_______。若不除去硫酸锰废液中的Cu2+、Zn2+、Cl-，则电解时会导致____________。

（4）向CuCl固体中加入一定量的NaCl溶液，反应过程中各粒子的物质的量随时间变化如图所示。写出该反应过程中的离子方程式：____________（X用对应粒子的化学式表示）。

Answer 1

【答案】 4CuCl+O2+4H+=4Cu2++4Cl-+2H2O > pH过低，H+浓度大，与S2-生成难电离的HS-或H2S，溶液中S2-浓度减小 2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4 制得的锰不纯，生成氯气污染环境 CuCl+Cl-[CuCl2]-

【解析】（1）CuCl在潮湿条件下易被空气氧化，4CuCl+O2+4H+=4Cu2++4Cl-+2H2O。（2）若过滤I后所得滤液中Zn2+和Cu2+的浓度均为0.01mol/L，加入(NH4)2S溶液，先析出CuS沉淀，说明CuS溶解度小，Ksp小，Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，除锌、铜时须控制溶液pH, pH过低，金属离子沉淀不完全，原因是 pH过低，H+浓度大，与S2-生成难电离的HS-或H2S，溶液中S2-浓度减小；（3）写出电解过程中发生反应的化学方程式2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4 ，若不除去硫酸锰废液中的Cu2+、Zn2+、Cl-，则电解时会导致制得的锰不纯，生成氯气污染环境；（4）加入NaCl溶液后Cl― 、CuCl大幅度减少，故为反应物，离子方程式CuCl+Cl-[CuCl2]-