题目内容
【题目】为提高资源的利用率,可以将富锰渣(主要成分为Mn、SiO2、Al2O3、Fe)里面的锰再提炼以利用。下图为由富锰渣制备无水氯化锰的工艺流程,回答下列问题:
(1)“浸出”前将富锰渣粉碎成细颗粒,其目的是 。
(2)滤渣I的主要成分是 (填化学式)。
(3)加入MnO2氧化时,发生反应的离子方程式为 。
(4)结合下表数据(25℃),应调节pH的范围为 ,从下表中数据计算可得Al(OH)3的溶度积,该温度下Ksp[Al(OH)3]约为 。
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH | 沉淀开始溶解时的pH |
Al3+ | 4.0 | 5.2 | 7.8 |
Mn2+ | 8.8 | 10.4 | 14 |
(5)已知MnCl2溶液呈弱酸性,操作X为 (填字母序号)。
A.蒸发结晶 B.降温结晶 C.渗析 D.盐析
(6)MnO2的生产方法之一是以惰性电极电解MnCl2和HCl混合溶液,阳极的电极反应是 。
【答案】
(1)增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率;
(2)SiO2;
(3)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(4)5.2<pH<7.8;10-31.4;
(5)B
(6)Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
【解析】
试题分析:(1)“浸出”前将富锰渣粉碎成细颗粒,增大了固液接触面积,可以提高反应速率,故答案为:增大固液接触面积,加快溶解时的反应速率;
(2)富锰渣(主要成分为Mn、SiO2、Al2O3、Fe),其中只有二氧化硅不溶于盐酸,滤渣I的主要成分是,故答案为:SiO2;
(3)加入MnO2,溶液中的亚铁离子被氧化,发生反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(4)根据流程图,调节pH的目的是使铝离子沉淀,而锰离子不沉淀,调节pH的范围应该为5.2<pH<7.8;在Al3+完全沉淀时的pH=5.2,因此Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-5×[10-(14-5.2)]3=10-31.4,故答案为:5.2<pH<7.8;10-31.4;
(5)由于MnCl2溶液中锰离子水解,使溶液呈弱酸性,所以从溶液中获得MnCl2,可以用降温结晶,故选B;
(6)以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极锰离子放电,阳极反应为Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+; 故答案为:Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。