【題目】軟錳礦的主要成分是MnO2,其懸濁液可吸收煙氣中SO2,所得酸性浸出液又可用于制備高純硫酸錳,其一種工藝流程如圖所示;卮鹣铝袉(wèn)題:

(1)軟錳礦懸濁液吸收SO2的過(guò)程中,SO2體現(xiàn)了________性。

(2)“氧化劑”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。

(3)已知:Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34

Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30;

Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15

Krp[Mn(OH) 2]=4.0×10-14;

水解沉淀“中:

①“中和劑“可以是________(填標(biāo)號(hào))

A.Al2O3 B.H2SO4 C.MgO D.MnO2

②溶液的pH應(yīng)不低于________(離子濃度小于1×10-5mol·L-1時(shí),即可認(rèn)為該離子沉淀完全)

③不采用“水解沉淀“除Ni2+的原因是___________。

(4)“置換”中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為____________。

(5)“結(jié)品分離”中的部分物質(zhì)的溶解度曲線如圖。

①加入稀硫酸的作用是(結(jié)合平衡移動(dòng)原理解釋)_____________。

②結(jié)晶與過(guò)濾過(guò)程中,體系溫度均應(yīng)維持在_______℃(填“27”、“60”或“70”)。

(6)高純硫酸錳可用于水中溶解氧含量的測(cè)定,步驟如下:

步驟1:水中的氧氣在堿性溶液中將MnSO4氧化為MnO(OH)2。

步驟2:在酸性條件下,加入KI將生成的MnO(OH)2再還原成Mn2+。

步驟3:用Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定步驟2中生成的I2(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-)。

取某水樣100mL,按上述測(cè)定步驟滴定,消耗a mol·L-1 NaS2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液VmL,該水樣溶解氧含量為

_________mol·L-1

【答案】 還原性 MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2O C 4.3 Ni2+完全沉淀的pHMn2+比較相近,不利于兩者分離 Mn + Ni2+Mn2++ Ni 增大SO42-的濃度,使MnSO4MgSO4的溶解度下降,便于結(jié)晶析出 70 av/400

【解析】(1)軟錳礦里的MnO2吸收SO2后變成了Mn2+,被還原了,則體現(xiàn)了SO2的還原性;

(2)在酸性條件下,MnO2氧化Fe2+生成Fe3+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O ;

(3)根據(jù)已知的四組Ksp數(shù)據(jù)可知,溶液四種金屬陽(yáng)離子的pH是:Fe3+<Al3+<Ni2+<Mn2+,而中和劑調(diào)節(jié)pH沉淀的離子是Fe3+和Al3+,所以只需要計(jì)算的沉淀PH只有Al3+;

“中和劑“的作用是調(diào)節(jié)溶液pH,即只需要消耗H+,沉淀的離子是Fe3+和Al3+,同時(shí)不引入新的雜質(zhì)離子,只能選擇MgO,因?yàn)镸nO2是酸性氧化物不與H+反應(yīng),故答案為C;

已知離子沉淀完全時(shí)離子濃度小于1×10-5mol·L-1,Ksp[Al(OH) 3]=c(Al3+)×c3(OH-)=1.0×10-34;c(OH-)=10-29/3,則c(H+)=Kw/c(OH-)=10-13/3,pH=-lgc(H+)=4.3;

因Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15與Krp[Mn(OH) 2]=4.0×10-14相差不大,則Ni2+完全沉淀的pH與Mn2+比較相近,不利于兩者分離,故不采用“水解沉淀”除Ni2+;

(4)加入錳單質(zhì)置換Ni2+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn + Ni2+=Mn2++ Ni ;

(5)利用同離子效應(yīng),增大SO42-的濃度,使MnSO4和MgSO4的溶解度下降,例題結(jié)晶析出;

70時(shí)MgSO4的溶解度較大,但MnSO4的溶解度比較小,所以選擇該溫度時(shí),可使MnSO4更多的析出,MgSO4在濾液中被除掉,母液中還剩余MnSO4,循環(huán)結(jié)晶;

(6)已知O2+Mn2++4OH-=2MnO(OH)2,MnO(OH)2+2I-+4H+=I2+Mn2++3H2O,2S2O32-+I2=2I-+S4O62-;則:

O2~~~~~~2MnO(OH)2~~~~~2I2~~~~~~4S2O32-

1 4

c(O2)×100mL amol/L×V mL

解得:c(O2)=av/400mol/L。

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A.反應(yīng) I:若 p1>p2,則 a+bc

B. 反應(yīng):此反應(yīng)的ΔH0,且 T1T2

C.反應(yīng):表示 t1 時(shí)刻一定是使用催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

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壓強(qiáng)增大一倍,平衡不移動(dòng),v(正)、v(逆)不變

增大B的濃度,v(正)>v(逆)

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