问题标题:
【(2013•泰安二模)工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4•H2O),其主要流程如下:已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2】
问题描述:
(2013•泰安二模)工业上常利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)来吸收含SO2的废气,最终制得硫酸锰晶体(MnSO4•H2O),其主要流程如下:
已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+等其他金属离子.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时溶液的pH见下表:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是______;反应的离子方程式是______.
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是______;pH应调节的范围是______.
(4)滤渣的主要成分是______(用化学式表示).
马开献回答:
(1)低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,则MnO2与SO2发生氧化还原反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,
故答案为:SO2+MnO2=MnSO4;
(2)杂质离子中只有Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案为:将Fe2+氧化为Fe3+;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)溶液中加入石灰浆来调节pH,其作用是除去杂质中含有Fe3+、Al3+阳离子,从图可表以看出,大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,所以只要调节pH值在4.7~8.3间即可,
故答案为:使Fe3+Al3+完全沉淀;4.7≤pH≤8.3;
(4)Fe3+、Al3+阳离子通过调pH值,转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀,同时生成微溶的硫酸钙,所以滤渣主要有氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙.
故答案为:氢氧化铁、氢氧化铝、硫酸钙.
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