题目内容
【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 .
【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.
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【题目】某无色稀溶液X中,可能含有下表所列离子中的某几种
阳离子 | H+、Na+、Al3+、Fe3+、NH4+、Mg2+ |
阴离子 | OH-、CO32-、SiO32-、AlO2-、Cl- |
现取适量该溶液,向其中加入某试剂Y,产生沉淀物质的量(n)与加入试剂的体积(V)关系如图所示:
(1)若Y是盐酸,所得到的关系图如甲图所示,则X中一定含有的阴离子是______,X中一定存在的几种阴离子物质的量之比为____(按题干表格中阴离子出现的顺序写比例顺序);ab段发生反应的离子方程式为_________________;cd段发生的反应的离子方程式为______________。
(2)若Y是NaOH溶液,所得到的关系图如乙用所示,X中一定含有的阳离子是_______;ab段发生反应的离子________________;bc段发生反应的离子为________________;cd段发生反应的离子方程式为______________。