2.[江苏省前黄高级中学国际分校09届上学期综合练习三]碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。

已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表:

物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
开始沉淀pH
2.7
7.6
8.3
完全沉淀pH
3.7
9.6
9.8

物质
MnS
CuS
PbS
Ksp
2.5×10-13
6.3×10-36
8.0×10-28

软锰矿主要成分为MnO2,其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质,SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有:MnO2 + SO2 = MnSO4  2Fe3+ + SO2 + 2H2O = 2Fe2+ + SO42-+ 4H+

(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH    (填“大”或“小”),该流程可与          (填工业生产名称)联合,生产效益更高。

(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其离子反应方程式为        

             ,这样设计的目的和原理是                

(3)反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀,碳酸钙的作用是     

                              

(4)反应④发生的化学反应为:MnSO4 + 2NH4HCO3 = MnCO3↓+ (NH4)2SO4 + CO2↑ + H2O。

反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8-7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是                          ,溶液的pH不能过低的原因是                               

(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺:

工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应   工艺B:软锰矿与煤碳粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解。

其中工艺A的优点是                    。(答对1个即可)

答案..(1)小(1分),工业制备硫酸(1分)。

(2)MnO2 + 2Fe2+ + 4H+ = Mn2+ + 2Fe3+ + 2H2O(2分)。

使Fe2+ 转变为Fe3+,Fe3+完全沉淀的pH较低(或Fe3+更易沉淀)(1分)。

(3)与溶液中的酸反应,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀(2分)。

(4)使MnCO3沉淀完全(2分)。MnCO3沉淀量少,NH4HCO3与酸反应(2分)。

(或MnCO3、NH4HCO3与酸反应溶解)

(5)节约能源、治理含SO2的工业废气等。(答对1个即可)(1分)

 0  360335  360343  360349  360353  360359  360361  360365  360371  360373  360379  360385  360389  360391  360395  360401  360403  360409  360413  360415  360419  360421  360425  360427  360429  360430  360431  360433  360434  360435  360437  360439  360443  360445  360449  360451  360455  360461  360463  360469  360473  360475  360479  360485  360491  360493  360499  360503  360505  360511  360515  360521  360529  447090 

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