题目内容
减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题．我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO2）吸收废渣高温焙烧产生的SO2，制备硫酸锰的生产流程如下：
浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子．
有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图．
| 离子 | 离子半径（pm） | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2+ | 74 | 7.6 | 9.7 |
| Fe3+ | 64 | 2.7 | 3.7 |
| Al3+ | 50 | 3.8 | 4.7 |
| Mn2+ | 80 | 8.3 | 9.8 |
| Pb2+ | 121 | 8.0 | 8.8 |
| Ca2+ | 99 | - | - |
（1）写出浸出过程中主要反应的化学方程式______，氧化过程中主要反应的离子方程式______．
（2）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至______．
（3）阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子．决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是______（填写序号）．
a．溶液的pH b．金属离子的电荷 c．金属离子的半径 d．吸附时间
（4）操作a包括______等过程．
（2）从吸附率的图可以看出，Ca2+、Pb2+的吸附率较高，故只要调节pH值在4.7～8.3间，大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去，小于8.3是防止Mn2+也沉淀；
（3）结合半径，分析右图知，图中离子从上至下，半径有减小趋势，对应的吸附率减小．随着时间的递增，所有离子的吸附率均增大；另Fe3+和Al3+离子所带电荷数大，其吸附率低；
（4）由于制取的MnSO4?H2O含有结晶水，故采用蒸发浓缩结晶的方法．
解答：解：（1）低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2，通入SO2浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2+，则MnO2与SO2发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4，杂质离子中只有Fe2+具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+，反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，
故答案为：SO2+MnO2=MnSO4；2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；
（2）杂质中含有Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+四种阳离子，由沉淀的pH范围知，Fe2+的沉淀与Mn2+离子的沉淀所需的pH接近，而Fe3+则相差很远，故可以将Fe2+氧化成Fe3+而除杂．从吸附率的图可以看出，Ca2+、Pb2+的吸附率较高，故只要调节pH值在4.7～8.3间，大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去，小于8.3是防止Mn2+也沉淀，
故答案为：4.7～8.3；
（3）图中离子从上至下，半径有减小趋势，对应的吸附率减小．随着时间的递增，所有离子的吸附率均增大；另Fe3+和Al3+离子所带电荷数大，其吸附率低，
故答案为：b、c、d；
（4）从溶液中获得溶质，应采用蒸发、浓缩、结晶的方法，故答案为：蒸发、浓缩、结晶．
点评：本题以制备硫酸锰的生产流程为知识载体，考查化学反应的书写，及除杂中的问题，题目难度中等，本题注意把握数据处理能力和图象分析能力．
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初中学业考试导与练系列答案
已知PbO2的氧化性大于MnO2．请回答下列问题：减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2，制备硫酸锰的生产流程如下：
浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2＋，还含有少量的Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其他金属离子。
有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。
| 离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2＋ | 74 | 7.6 | 9.7 |
| Fe3＋ | 64 | 2.7 | 3.7 |
| Al3＋ | 50 | 3.8 | 4.7 |
| Mn2＋ | 80 | 8.3 | 9.8 |
| Pb2＋ | 121 | 8.0 | 8.8 |
| Ca2＋ | 99 | － | － |
已知PbO2的氧化性大于MnO2。请回答下列问题：
⑴ 写出浸出过程中主要反应的化学方程式 ，氧化过程中主要反应的离子方程式 。
⑵ 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至 。
⑶ 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是 （填写序号）。
a．溶液的pH b．金属离子的电荷 c．金属离子的半径 d．吸附时间
⑷ 操作a包括 等过程。
减少SO2的排放、回收利用SO2是环保的重要课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2，制备硫酸锰的生产流程如下：
浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn2＋，还含有少量的Fe2＋、Al3＋、Ca2＋、Pb2＋等其它金属离子。
有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。
| 离子 | 离子半径(pm) | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe2＋ | 74 | 7.6 | 9.7 |
| Fe3＋ | 64 | 2.7 | 3.7 |
| Al3＋ | 50 | 3.8 | 4.7 |
| Mn2＋ | 80 | 8.3 | 9.8 |
| Pb2＋ | 121 | 8.0 | 8.8 |
| Ca2＋ | 99 | － | － |
已知PbO2的氧化性强于MnO2。请回答下列问题：
⑴ 写出浸出过程中主要反应的化学方程式 ，
氧化过程中主要反应的离子方程式 。
⑵ 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至范围 ，
滤渣的主要成分有 。
⑶ 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是
（填写序号）。
a．溶液的pH b．金属离子的氧化性 c．金属离子的半径 d．吸附时间
⑷ 操作a包括 过程。