题目内容

工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（16．27%）、Fe（5．86%）、Al（3．42%）、Zn（2．68%）和Cu（0．86%）等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。

回答下列问题：
（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4，酸浸时发生的主要反应的离子方程式为                     。
（2）调节pH时不用氢氧化钠原因是：          ，理论上，调节pH的最小值为         ，滤渣B的主要成分是             。
（3）加入MnS的目的是除去                杂质。
（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为                。回收废旧碱性锰电池中的锰，可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnO（OH）+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O，该方法的优点是                    。
（1）MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O
（2）使Al(OH)3溶解、使Mn2＋沉淀      5.2 Fe(OH)3、 Al(OH)3
（3）Cu2＋  Zn2＋
（4）MnO2＋H2O＋e－=MnOOH＋OH－(或2MnO2＋H2O＋2e－=Mn2O3＋2OH－)   工艺流程简单；生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程无有毒有害物质生成，不造成二次污染；废物资源化等。
  
试题分析：（1）硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。（2）调节pH时不用氢氧化钠是因为若使用NaOH溶液，溶液因过量而使Al(OH)3溶解、使Mn2＋沉淀 。（3）加入MnS的目的是除去杂质离子Cu2＋ 和 Zn2＋ 。（4）碱性锌锰电池中，MnO2参与的电极反应方程式为MnO2＋H2O＋e－=MnOOH＋OH－；回收废旧碱性锰电池中的锰，可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸，并不断搅拌至无气泡为止，其主要反应为：2MnO（OH）+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O，其优点是工艺流程简单，反应生成的CO2和H2O不影响MnSO4纯度；反应过程没有毒有害物质生成，不造成二次污染；废物资源化等。2参与的反应、废旧电池的Mn的回收、利用的方法及优点等知识。
练习册系列答案
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某课外活动小组为探究BaSO4的溶解度，分别将足量BaSO4放入：
①5 mL水
②20 mL 0.5 mol·L－1的Na2SO4溶液
③40 mL 0.2 mol·L－1的Ba(OH)2溶液
④40 mL 0.1 mol·L－1的H2SO4溶液中，溶解至饱和
以上各溶液中，c(Ba2＋)的大小顺序正确的是(　　)
A．③＞①＞④＞②B．③＞①＞②＞④
C．①＞④＞③＞②D．①＞③＞④＞②
下列说法不正确的是           (　　)
A．Ksp只与难溶电解质的性质和温度有关
B．由于Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，所以ZnS沉淀在一定条件下可转化为CuS沉淀
C．其他条件不变，离子浓度改变时，Ksp不变
D．两种难溶电解质作比较时，Ksp小的，溶解度一定小
下列化学实验事实及其解释或结论都正确的是（    ）
A．取少量溶液X，向其中加入适量新制氯水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2＋
B．用乙醇、冰醋酸及pH=0的H2SO4加热可制乙酸乙酯，用饱和的Na2CO3溶液可以洗去其中含有的乙醇和乙酸，说明乙酸乙酯在Na2CO3溶液中的溶解度很小
C．向浓度均为0.1 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中逐滴加入氨水，首先生成蓝色沉淀，说明Ksp[Cu(OH)2] ＞Ksp[Mg(OH)2]
D．配制0.10mol/L NaCl溶液，俯视容量瓶的刻度线定容，所配溶液浓度偏大
把Ca（OH）2放入蒸馏水中，一段时间后达到如下平衡：，下列说法正确的是（　　）
A．恒温下向溶液中加CaO，溶液的pH升高
B．给溶液加热，溶液的pH升高
C．向溶液中加入Na2CO3溶液，其中固体质量增加
D．向溶液中加入少量NaOH固体，Ca（OH）2固体质量不变
下列说法中正确的是(　　)
A．难溶电解质在水溶液中达到沉淀溶解平衡时,沉淀和溶解即停止
B．Ksp越小,难溶电解质在水中的溶解能力一定越弱
C．Ksp的大小与离子浓度无关,只与难溶电解质的性质和温度有关
D．相同温度下,AgCl在水中的溶解能力与在NaCl溶液中的相同
下表是三种难溶金属硫化物的溶度积常数(25 ℃)。
化学式
FeS
CuS
MnS
溶度积
6.3×10-18
1.3×10-36
2.5×10-13
 
下列有关说法中正确的是（  ）
A.25 ℃时,CuS的溶解度大于MnS的溶解度
B.25 ℃时,饱和CuS溶液中,Cu2+的浓度为1.3×10-36 mol/L
C.因为H2SO4是强酸,所以反应CuSO4+H2SCuS↓+H2SO4不能发生
D.除去某溶液中的Cu2+,可以选用FeS作沉淀剂
下列实验现象、解释与结论均正确的是
编号
实验操作
实验现象
解释与结论
A
铜与浓硝酸反应，生成气体用湿润KI-淀粉试纸检验
试纸变蓝
NO2为酸性气体
B
向某溶液中加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液
有白色沉淀产生
该沉淀可能是BaSO4，该溶液中可能含有SO42－
C
向甲苯中滴入少量浓溴水，振荡，静置
溶液分层，上层呈橙红色，下层几乎无色
甲苯和溴水发生取代反应，使溴水褪色
D
在稀AgNO3溶液中先加入过量0.1mol/L NaCl溶液,再加入少量0.1mol/L NaI溶液
先产生白色沉淀，后出现黄色沉淀
说明Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
 
结合下表回答下列问题：
物   质
Fe(OH)2
Cu(OH)2
Fe(OH)3
溶度积／25℃
8.0×10－16
2.2×10－20
4.0×10－38
完全沉淀时的pH范围
≥9.6
≥6.4
3～4
（1）CuCl2溶液中含有少量的FeCl2和FeCl3，为得到纯净的CuCl2?2H2O晶体，可先加入适量氯水，发生的离子反应为：_________________________________；再加入_______________________，调至pH＝4，此时溶液中的c(Fe3＋)＝__________。过滤后，将所得滤液低温蒸发、浓缩结晶，可得到CuCl2?2H2O晶体。
（2）在空气中直接加热CuCl2?2H2O晶体得不到纯的无水CuCl2，由CuCl2?2H2O晶体得到纯的无水CuCl2的合理方法是___________________________________________。

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