【题目】MnSO4H2O在工业、农业等方面有广泛的应用。
(一)制备:工业上用化工厂尾气中低浓度SO2与软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Mg、Al、Fe等)制备MnSO4H2O过程如下:
已知:浸出液中阳离子主要有H+、Mn2+、Mg2+、Fe2+、Al3+等;浸出过程中发生的主要反应化学方程式为:MnO2+SO2=MnSO4。
(1)生产中将软锰矿粉碎的目的是____。
(2)物质X最好选用_____。
a.盐酸 b.硫酸 c.硝酸
(3)酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示,为提高SO2的吸收效率,酸浸时pH控制在____左右,温度控制在_________℃左右最适宜。
(4)流程中“氧化”步骤的目的是将Fe2+ 氧化为Fe3+,请完善反应的化学方程式MnO2+2FeSO4+_______ = MnSO4 + Fe2(SO4)3 + 2H2O 。
(5)加入石灰浆调节pH,可将氧化后的浸出液中杂质离子形成氢氧化物除去。
已知:(一)有关氢氧化物沉淀pH对应表
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
开始沉淀pH | 1.8 | 4.1 | 8.3 | 9.4 |
完全沉淀pH | 3.2 | 5.0 | 9.8 | 12.4 |
(二)Fe3+能与KSCN溶液作用显血红色则加石灰浆时应控制溶液的pH范围为_________。测定溶液的pH最好选____(a.pH试纸 b.pH计),检验Fe3+是否除尽的最佳方法是________。
(6)操作1包括过滤和洗涤,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和_____,洗涤的目的是________
(7)已知硫酸锰、硫酸镁结晶水合物的溶解度曲线如图,则操作2包括:蒸发浓缩,___________,过滤、洗涤、干燥。
(二)应用:
(8)用MnSO4可测定水中溶解氧。方法是:取100mL 水样,迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液,立即塞上塞子、振荡,使之充分反应;打开塞子,迅速加入适量的稀硫酸,此时有I2生成;再用0.79gL﹣1Na2S2O3溶液和I2反应,当消耗Na2S2O3溶液 12.0mL时反应完全。有关化学反应方程式下:
①2MnSO4+O2+4NaOH=2MnO(OH)2+2Na2SO4;
②MnO(OH)2 + 2KI + 2H2SO4 = MnSO4 + K2SO4 + I2 + 3H2O;
③I2 + 2Na2S2O3 = Na2S4O6 + 2NaI。
计算水样中溶解氧的浓度(以mgL-1为单位),写出计算过程________。