7. (16分)(2013·揭阳二模)工业上以软锰矿为原料,利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下:
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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。酸浸过程发生反应:MemOn+H+
M
+H2O,Me表示Fe、Al、Zn、Cu等。25℃时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:
|
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
Zn(OH)2 |
CuS |
ZnS |
MnS |
FeS |
|
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
6.7 |
8.0 |
≥-0.42 |
≥2.5 |
≥7 |
≥7 |
回答下列问题:
(1) 酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4,其离子方程式为 。
酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如图1、2,为提高SO2的吸收率,酸浸的适宜条件是 。
图1
图2
(2) 滤渣B的主要成分是 。
(3) 加入MnS的目的是 。
(4) 操作Ⅳ的步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(5) MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,在不断搅拌的情况下,阳极的电极反应式为 。
(6) 已知金属离子浓度小于1.0×10-5mol·L-1时认为已经完全沉淀,根据表中数据,计算25℃时Zn(OH)2溶度积Ksp为 (不需计算过程)。