減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題.我國(guó)研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子.
有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表,陽(yáng)離子吸附劑吸附金屬離子的效果見(jiàn)下圖.
離子 離子半徑(pm) 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 完全沉淀時(shí)的pH
Fe2+ 74 7.6 9.7
Fe3+ 64 2.7 3.7
Al3+ 50 3.8 4.7
Mn2+ 80 8.3 9.8
Pb2+ 121 8.0 8.8
Ca2+ 99 - -
已知PbO2的氧化性大于MnO2.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4
,氧化過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

(2)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應(yīng)調(diào)節(jié)至
4.7~8.3
4.7~8.3

(3)陽(yáng)離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子.決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素是
b、c、d
b、c、d
(填寫序號(hào)).
a.溶液的pH       b.金屬離子的電荷       c.金屬離子的半徑       d.吸附時(shí)間
(4)操作a包括
蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶
蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶
等過(guò)程.
分析:(1)從流程圖看,浸出過(guò)程是軟錳礦漿(MnO2)與SO2的反應(yīng).雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+;
(2)從吸附率的圖可以看出,Ca2+、Pb2+的吸附率較高,故只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀;
(3)結(jié)合半徑,分析右圖知,圖中離子從上至下,半徑有減小趨勢(shì),對(duì)應(yīng)的吸附率減。S著時(shí)間的遞增,所有離子的吸附率均增大;另Fe3+和Al3+離子所帶電荷數(shù)大,其吸附率低;
(4)由于制取的MnSO4?H2O含有結(jié)晶水,故采用蒸發(fā)濃縮結(jié)晶的方法.
解答:解:(1)低品位軟錳礦漿的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,則MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng),反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+MnO2=MnSO4,雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案為:SO2+MnO2=MnSO4;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(2)雜質(zhì)中含有Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+四種陽(yáng)離子,由沉淀的pH范圍知,F(xiàn)e2+的沉淀與Mn2+離子的沉淀所需的pH接近,而Fe3+則相差很遠(yuǎn),故可以將Fe2+氧化成Fe3+而除雜.從吸附率的圖可以看出,Ca2+、Pb2+的吸附率較高,故只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,
故答案為:4.7~8.3;
(3)圖中離子從上至下,半徑有減小趨勢(shì),對(duì)應(yīng)的吸附率減。S著時(shí)間的遞增,所有離子的吸附率均增大;另Fe3+和Al3+離子所帶電荷數(shù)大,其吸附率低,
故答案為:b、c、d;
(4)從溶液中獲得溶質(zhì),應(yīng)采用蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶的方法,故答案為:蒸發(fā)、濃縮、結(jié)晶.
點(diǎn)評(píng):本題以制備硫酸錳的生產(chǎn)流程為知識(shí)載體,考查化學(xué)反應(yīng)的書寫,及除雜中的問(wèn)題,題目難度中等,本題注意把握數(shù)據(jù)處理能力和圖象分析能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2009?南平二模)減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題.我國(guó)研究人員研制的,利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子.(提示:①在工業(yè)上,用沉淀法不能完全除去的離子還可以用  吸附法除去②有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表③陽(yáng)離子 吸附劑吸附金屬離子的效果見(jiàn)圖.④已知PbO2的氧化性大于MnO2.)
離子 離子半徑(pm) 開(kāi)始沉淀pH 完全沉淀pH
Fe2+ 74 7.6 9.7
Fe3+ 64 2.7 3.7
Al3+ 50 3.8 4.7
Mn2+ 80 8.3 9.8
Pb2+ 121 8.0 8.8
Ca2+ 99 - -
請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的一個(gè)化學(xué)反應(yīng)方程式
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4
,氧化過(guò)程中主要反應(yīng)的一個(gè)離子反應(yīng)方程式
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

(2)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應(yīng)調(diào)節(jié)至
4.7~8.3
4.7~8.3

(3)決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素是
bcd
bcd
(填寫序號(hào)).
a.溶液的pH   b.金屬離子的電荷  c.金屬離子的半徑   d.吸附時(shí)間
(4)操作a包括
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶
過(guò)濾、洗滌等過(guò)程.

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題。我國(guó)研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2,還含有少量的Fe2、Al3、Ca2、Pb2等其他金屬離子。

有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表,陽(yáng)離子吸附劑吸附金屬離子的效果見(jiàn)下圖。

離子

離子半徑(pm)

開(kāi)始沉淀時(shí)的pH

完全沉淀時(shí)的pH

Fe2

74

7.6

9.7

Fe3

64

2.7

3.7

Al3

50

3.8

4.7

Mn2

80

8.3

9.8

Pb2

121

8.0

8.8

Ca2

99

已知PbO2的氧化性大于MnO2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

⑴ 寫出浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式    ,氧化過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式    。

⑵ 在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應(yīng)調(diào)節(jié)至   

⑶ 陽(yáng)離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子。決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素是    (填寫序號(hào))。

a.溶液的pH       b.金屬離子的電荷       c.金屬離子的半徑       d.吸附時(shí)間

⑷ 操作a包括    等過(guò)程。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

減少SO2的排放、回收利用SO2是環(huán)保的重要課題。我國(guó)研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

 

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2,還含有少量的Fe2、Al3、Ca2、Pb2等其它金屬離子。

有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表,陽(yáng)離子吸附劑吸附金屬離子的效果見(jiàn)下圖。

離子

離子半徑(pm)

開(kāi)始沉淀時(shí)的pH

完全沉淀時(shí)的pH

Fe2

74

7.6

9.7

Fe3

64

2.7

3.7

Al3

50

3.8

4.7

Mn2

80

8.3

9.8

Pb2

121

8.0

8.8

Ca2

99

已知PbO2的氧化性強(qiáng)于MnO2。請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

⑴ 寫出浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式                                      ,

氧化過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式                                              。

⑵ 在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應(yīng)調(diào)節(jié)至范圍                    ,

濾渣的主要成分有                                                。

⑶ 陽(yáng)離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子。決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素是     

(填寫序號(hào))。

a.溶液的pH      b.金屬離子的氧化性      c.金屬離子的半徑      d.吸附時(shí)間

⑷ 操作a包括                                   過(guò)程。

 

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源:2009年山東省聊城市臨清一中高考化學(xué)模擬試卷(九)(解析版) 題型:解答題

減少SO2的排放、回收利用SO2成為世界性的研究課題.我國(guó)研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO2,制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下:

浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金屬離子.
有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH見(jiàn)下表,陽(yáng)離子吸附劑吸附金屬離子的效果見(jiàn)下圖.
離子離子半徑(pm)開(kāi)始沉淀時(shí)的pH完全沉淀時(shí)的pH
Fe2+747.69.7
Fe3+642.73.7
Al3+503.84.7
Mn2+808.39.8
Pb2+1218.08.8
Ca2+99--
已知PbO2的氧化性大于MnO2.請(qǐng)回答下列問(wèn)題:
(1)寫出浸出過(guò)程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式______,氧化過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式______.
(2)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應(yīng)調(diào)節(jié)至______.
(3)陽(yáng)離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子.決定陽(yáng)離子吸附劑吸附效果的因素是______(填寫序號(hào)).
a.溶液的pH       b.金屬離子的電荷       c.金屬離子的半徑       d.吸附時(shí)間
(4)操作a包括______等過(guò)程.

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