题目内容
【题目】工业以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下：
（1）浸锰过程中Fe2O3与SO2反应的离子方程式为Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。
ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O ⅱ: ......
写出ⅱ的离子方程式：____________________________________________。
（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_______（填离子符号）。
（3）氧化过程中被MnO2氧化的物质有（写化学式）：____________________。
（4）“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6生成，温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是_________；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是______________________。
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，写出反应的离子方程式：_____________________。
（6）生成的MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_________________________________。
【答案】2Fe3++ SO2+2H2O= 2Fe2+ + SO42－+4H+ Mn2+ Fe2+ SO2（H2SO3）、 FeSO4 90℃ 防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取1-2mL最后一次洗液于试管，滴加盐酸酸化BaCl2溶液，若无白沉淀产生，则洗涤干净
【解析】
分析一下工业流程：浸锰过程通入过量的SO2，将Mn4+和Fe3+还原成Mn2+和Fe2+，过滤Ⅰ所得滤渣为SiO2，加入MnO2氧化，此时溶液中可以被氧化的物质有Fe2+和未反应的SO2，调PH是为了将上一步氧化生成的Fe3+沉淀下来与Mn2+分离，加入NH4HCO3溶液将Mn2+沉淀下来，再经过一系列步骤可得到纯的MnCO3。
（1）用总反应离子方程式减去反应ⅰ可得反应ⅱ2Fe3++ SO2+2H2O= 2Fe2+ + SO42－+4H+ ；
（2）过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为上一步SO2将Mn4+和Fe3+还原成Mn2+和Fe2+，所以答案为Mn2+ 、 Fe2+；
（3）氧化过程中溶液中具有还原性的物质有Fe2+和未反应的SO2，被MnO2氧化的物质有SO2（H2SO3）、 FeSO4；
（4）从图像中可以看出，随着温度的升高，副产物MnS2O6生成率越来越低，当温度到达90℃，生成率基本不变，再升高温度意义不大，并且耗能，故“浸锰”的适宜温度是90℃，NH4HCO3溶液时在一定温度下会分解成NH3和CO2，向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3溶液时温度不宜太高的原因是防止NH4HCO3受热分解，提高原料利用率；
（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同时还有气体生成，可判断出气体为CO2，不可能为NH3，应为如果生成NH3，则得不到MnCO3沉淀，反应的离子方程式：Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；
（6）检验洗涤是否完全，需要检验最后一次洗涤液是否存在溶液中的粒子，这里选择SO42-，检验试剂选择BaCl2溶液，故方法为取1-2mL最后一次洗液于试管，滴加盐酸酸化BaCl2溶液，若无白沉淀产生，则洗涤干净。
【题目】结合下表回答下列问题（均为常温下的数据）:
酸 | 电离常数（Ka） | 酸 | 电离常数（Ka） | 酸 | 电离常数（Ka） | 酸 | 电离常数（Ka） |
CH3COOH | 1.8×10-5 | H2CO3 | K1=4.4×10-7 | H2C2O4 | K1=5.4×10-2 | H2S | K1=1.3×10-7 |
HClO | 3×10-8 | K2=4.7×10-11 | K2=5.4×10-5 | K2=7.1×10-15 |
请回答下列问题:
（1） 同浓度的CH3COO-、HCO3-、CO32-、HC2O4-、ClO-、S2-中结合H+的能力最弱的是_________。
（2） 0.1mo1/L的H2C2O4溶液与0.1mo1/L的KOH的溶液等体积混合后所得溶液呈酸性，该溶液中各离子浓度由大到小的顺序为________________。
（3）pH相同的NaC1O和CH3COOK溶液中，[c(Na+)-c(C1O-)]______[c(K+)-c(CH3COO-)]（填“>”、“<”或“=”） 。
（4） 向0.1mo1/LCH3COOH 溶液中滴加NaOH 溶液至c(CH3COOH): c(CH3COO-)=5:9，此时溶液pH=_________。
【题目】金属加工前常用盐酸对金属表面氧化物进行清洗，会产生酸洗废水。pH在2左右的某酸性废水含铁元素质量分数约3%，其他金属元素如铜、镍、锌浓度较低，综合利用酸洗废水可制备三氯化铁。制备过程如下：
相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表：
Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Ni(OH)2 | Zn(OH)2 | |
开始沉淀的pH | 1.5 | 4.2 | 7.1 | 5.4 |
沉淀完全的pH | 3.7 | 6.7 | 9.2 | 8.0 |
回答下列问题：
(1)“中和”时调节pH至________，有利于后续制备得纯度较高的产品。
(2)处理酸洗废水中和后的滤渣，使铁元素浸出。按照不同的固液比投入“过滤”后滤渣和工业盐酸进行反应的铁浸出率如图所示，实际生产中固液比选择1.5∶1的原因是__________________。
(3)写出“氧化”中发生反应的离子方程式：____________________________________。
(4)“酸溶”后需根据溶液中Fe2＋含量确定氧化剂的投入量。用K2Cr2O7标准溶液测定Fe2＋(Cr2O
被还原为Cr3＋)的含量，该反应离子方程式为____________________________。
(5) 将三氯化铁溶液在一定条件下________、________、过滤、洗涤、在氯化氢气氛中干燥得FeCl3·6H2O晶体，在实验室过滤装置中洗涤固体的方法是___________________。