Question

【題目】紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術(shù)提取金屬鈺并制得綠色高效的水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下:

(1)在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，寫出該反應(yīng)的離子方程式:________。

(2)浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有_______(填離子符號)。

(3)已知:不同金屬離子生成生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表:

離子	Fe3+	A13+	Fe2+	Mn2+	Mg2+
開始沉淀的pH	2.7	3.7	7.0	7.8	9.6
完全沉淀的pH	3.7	4.7	9.6	9.8	11.1

步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，調(diào)節(jié)pH的試劑最好選用下列哪種試劑:_______(填選項字母，下同)濾渣B除掉雜質(zhì)后可進一步制取K2FeO4，除掉濾渣B中雜質(zhì)最好選用下列哪種試劑:_____。

a.稀鹽酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3

(4)濾渣B經(jīng)反應(yīng)④生成高效水處理劑的離子方程式_______________。

(5)電解裝置如圖所示，箭頭表示溶液中陰離子移動的方向；則與A電極連接的是直流電源的_____極。陽極電解液是稀硫酸，若陰極上只有錳單質(zhì)析出，當生成11g錳時，另一個電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________。

Answer 1

【答案】 MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O Mn2+、Mg2+、Al3+ d b 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 負 2.24L

【解析】(1)在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，該反應(yīng)的離子方程式: MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。

(2) 紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等，加稀硫酸后發(fā)生反應(yīng)，浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有Mn2+、Mg2+、Al3+ 。

（3）步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，最好選用MnCO3，不會增加新雜質(zhì)。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，pH=6時，Fe3+、Al3+完全沉淀，所以濾渣B的成分為Fe(OH)3和Al(OH)3，除去Al(OH)3可加入 KOH溶液，使Al(OH)3溶解。本題答案：d b。

(4) 濾渣B含Fe(OH)3，被ClO氧化為FeO42，離子方程式為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-＝2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(5)電解時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向陽極，所以電極B與直流電源的正極相連做陽極，則A電極與直流電源的負極相連做陰極；若陰極上只有錳單質(zhì)析出，當生成11g錳為0.2mol時，Mn2+Mn2e— 轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol,陽極：4OH-－4e—＝O2↑+2H2O,產(chǎn)生的氧氣為0.1mol,標況下體積為2.24L。答案：負 . 2.24L。