Question

【題目】以硫酸錳廢液（主要含Mn2+、H+、SO42-，還含有少量Cl-、Zn2+、Cu2+）制取金屬錳的流程如下：

（1）濾渣I的主要成分是CuCl，潮濕條件下易被空氣氧化。過濾I操作時間不宜過長，其原因是_____________（用離子方程式表示）。

（2）若過濾I后所得濾液中Zn2+和Cu2+的濃度均為0.01mol/L，加入(NH4)2S溶液，先析出CuS沉淀，則Ksp(ZnS)_______Ksp(CuS)（填“>”或“<”）。除鋅、銅時須控制溶液pH, pH過低，金屬離子沉淀不完全，原因是_____________。

（3）寫出電解過程中發(fā)生反應的化學方程式：_______。若不除去硫酸錳廢液中的Cu2+、Zn2+、Cl-，則電解時會導致____________。

（4）向CuCl固體中加入一定量的NaCl溶液，反應過程中各粒子的物質的量隨時間變化如圖所示。寫出該反應過程中的離子方程式：____________（X用對應粒子的化學式表示）。

Answer 1

【答案】 4CuCl+O2+4H+=4Cu2++4Cl-+2H2O > pH過低，H+濃度大，與S2-生成難電離的HS-或H2S，溶液中S2-濃度減小 2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4 制得的錳不純，生成氯氣污染環(huán)境 CuCl+Cl-[CuCl2]-

【解析】（1）CuCl在潮濕條件下易被空氣氧化，4CuCl+O2+4H+=4Cu2++4Cl-+2H2O。（2）若過濾I后所得濾液中Zn2+和Cu2+的濃度均為0.01mol/L，加入(NH4)2S溶液，先析出CuS沉淀，說明CuS溶解度小，Ksp小，Ksp(ZnS)>Ksp(CuS)，除鋅、銅時須控制溶液pH, pH過低，金屬離子沉淀不完全，原因是 pH過低，H+濃度大，與S2-生成難電離的HS-或H2S，溶液中S2-濃度減��；（3）寫出電解過程中發(fā)生反應的化學方程式2MnSO4+2H2O2Mn+O2↑+2H2SO4 ，若不除去硫酸錳廢液中的Cu2+、Zn2+、Cl-，則電解時會導致制得的錳不純，生成氯氣污染環(huán)境；（4）加入NaCl溶液后Cl― 、CuCl大幅度減少，故為反應物，離子方程式CuCl+Cl-[CuCl2]-