Question

【題目】用軟錳礦（主要成分為MnO2，還有少量含鐵、銅、汞的化合物）制備MnSO4電解液繼而提取錳的工業(yè)流程如下

（1）已知錳粉的主要成分為MnO，反應(yīng)①的化學(xué)方程式為________________________。

（2）實(shí)驗(yàn)室可用軟錳礦與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2，比較MnO2、C12、Fe3+的氧化性強(qiáng)弱：_______。

（3）溶液I中加入一定質(zhì)量的MnO2以測(cè)定Fe2+的濃度，加入MnO2有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________________________________。

（4）已知90℃時(shí)水的離子積常數(shù)Kw=3．6×10－13，Fe(OH)3的Ksp=6．4×10－25，要使濾渣A沉淀完全，需用氨水調(diào)pH至少為______（已知lg 3≈0．5）。

（5）溶液Ⅰ的主要成分為 ____________。濾渣B的主要成分為_________________。

（6）工業(yè)上用二氧化錳制備高錳酸鉀，先用二氧化錳制得錳酸鉀，再用惰性電極電解錳酸鉀溶液得到高錳酸鉀，電解時(shí)陽極反應(yīng)式為____________________。

Answer 1

【答案】 2MnO2+C2MnO+CO2↑（或MnO2+CMnO+CO↑） MnO2＞Cl2＞Fe3+ 2Fe2++ MnO2+4H+===2Fe3++ Mn2++2H2O 6 MnSO4 CuS、HgS MnO42-- e-=== MnO4-

【解析】試題分析：（1）碳具有還原性將MnO2還原為MnO；(2)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室制備氯氣和氯氣氧化Fe2+分析；（3）MnO2的氧化性大于Fe3+，溶液I中加入一定質(zhì)量的MnO2測(cè)定Fe2+的濃度， MnO2把Fe2+氧化為Fe3+；（4）根據(jù)Fe(OH)3的Ksp=6．4×10－25計(jì)算Fe3+完全沉淀時(shí)c(OH-)，再根據(jù)水的離子積醋酸計(jì)算c(H+)；（5）反應(yīng)②是MnO與硫酸生成MnSO4和水；反應(yīng)⑤加入(NH4)2S是除去溶液中的重金屬離子Cu2+、Hg2+；（6）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，錳酸鉀生成高錳酸鉀發(fā)生氧化反應(yīng)，所以陽極反應(yīng)是錳酸鉀生成高錳酸鉀。

解析：（1）碳具有還原性將MnO2還原為MnO，反應(yīng)方程式是2MnO2+C2MnO+CO2↑；(2)氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物，實(shí)驗(yàn)室可用軟錳礦與濃鹽酸反應(yīng)制Cl2說明氧化性MnO2＞Cl2；氯氣能把Fe2+氧化為Fe3+說明氧化性Cl2＞Fe3+，所以氧化性MnO2＞Cl2＞Fe3+；（3）MnO2的氧化性大于Fe3+，溶液I中加入一定質(zhì)量的MnO2測(cè)定Fe2+的濃度， MnO2把Fe2+氧化為Fe3+，反應(yīng)的離子方程式是2Fe2++ MnO2+4H+===2Fe3++ Mn2++2H2O；（4）Ksp=6．4×10－25計(jì)算Fe3+完全沉淀時(shí)的濃度是 ，c(OH-)= ， c(H+)= ，PH==6；（5）反應(yīng)②是MnO與硫酸生成MnSO4和水，所以溶液Ⅰ的主要成分為MnSO4；反應(yīng)⑤加入(NH4)2S是除去溶液中的重金屬離子Cu2+、Hg2+，所以濾渣B的主要成分為CuS、HgS；（6）陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，錳酸鉀生成高錳酸鉀發(fā)生氧化反應(yīng)，所以陽極反應(yīng)是錳酸鉀生成高錳酸鉀，陽極電極反應(yīng)是MnO42-- e-=== MnO4-。