Question

【题目】MnSO4在工业中有重要应用．用软锰矿浆（主要成分为MnO2和水，含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质）浸出制备MnSO4 ， 其过程如下： I． 向软锰矿浆中通入SO2 ， 锰、铁、铝、铅元素以离子形式浸出，测得浸出液的pH＜2．
II． 向浸出液中加MnO2 ， 充分反应后，加入石灰乳，调溶液pH=4.7．
III．再加入阳离子吸附剂，静置后过滤．
IV．滤液蒸发浓缩，冷却结晶，获得MnSO4晶体．

【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH

离子	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mn2+	Pb2+
开始沉淀时的pH	7.6	2.7	3.8	8.3	8.0
完全沉淀时的pH	9.7	3.7	4.7	9.8	8.8

（1）I中向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4 ， 该反应的化学方程式是 ．
（2）II 中加入MnO2的主要目的是；调溶液 pH=4.7，生成的沉淀主要含有 和少量CaSO4 ．
（3）III中加入阳离子吸附剂，主要除去的离子是 ．
（4）用惰性电极电解MnSO4溶液，可以制得高活性MnO2 ． ①电解MnSO4溶液的离子方程式是
②高活性MnO2可用于催化降解甲醛，有关微粒的变化如图所示，其中X是 ， 总反应的化学方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）SO2+MnO2=MnSO4
（2）将Fe2+氧化为Fe3+； Fe（OH）3、Al（OH）3
（3）Ca2+、Pb2+
（4）Mn2++2H2O MnO2+H2↑+2H+； HCO3﹣； HCHO+O2 CO2+H2O
【解析】解：（1）I中向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4，MnO2与SO2发生氧化还原反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4；

所以答案是：SO2+MnO2=MnSO4；（2）杂质离子中Fe2+具有还原性，可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+，加入石灰乳，调节pH值4.7，Fe3+、Al3+阳离子通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，故生成的沉淀主要为Fe（OH）3、Al（OH）3和少量CaSO4；

所以答案是：将Fe2+氧化为Fe3+；Fe（OH）3、Al（OH）3；（3）由题可知通过步骤III得到的溶液为含有锰离子的溶液，故在此步骤对剩余的金属离子进行了除杂，则，加入阳离子吸附剂，除去Ca2+、Pb2+；

所以答案是：Ca2+、Pb2+；（4）①用惰性电极电解酸性MnSO4溶液可制得MnO2，阳极发生氧化反应，Mn2+失去电子转化为MnO2，阴极水得电子发生还原反应生成氢气，总反应离子方程式为：Mn2++2H2O MnO2+H2↑+2H+；

所以答案是：Mn2++2H2O MnO2+H2↑+2H+；②氧离子与﹣CHO转化为X，而X与H+生成CO2和H2O，则X表示的粒子是HCO3﹣，整个过程是甲醛氧化生成二氧化碳与水，可得该反应的总反应方程式为：HCHO+O2 CO2+H2O，

所以答案是：HCO3﹣；HCHO+O2 CO2+H2O．