Question

【題目】用含SO2的硫酸工業(yè)尾氣聯(lián)合制備(NH4)2SO4和MnxOy，其工藝流和如下：

（1）反應I的化學方程式為__________；反應II控制溫度60℃～70℃之間的原因是________。反應I到反應II的過程中可循環(huán)利用的物質是__________________。

（2）反應III中以SO2作___________劑。

（3）MnCO3的作用是除去濾液中的Fe3+，寫出除去Fe3+的離子反應方程式___________。

（4）MnS的作用是提供S2-除去Ni2+和Cu2+；當Ni2+恰好完全沉淀時［c(Ni2+)= 1.0×10-5 mol·L -1〕，溶被中Cu2+的濃度是_______ mol·L -1（已知Ksp(CuS)=8.4×10-45, Ksp(NiS)=1.4×10-24,) 。

（5）從MnSO4溶液中獲得MnSO4·nH2O的方法是_____________。

(6) “鍛燒”時溫度與剩余固體質量變化曲線如下圖：

該曲線中B點所表示的固體氧化物的化學式為_______________。

Answer 1

【答案】 2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2 溫度過高NH4HCO3會分解，溫度過低反應會較慢 CaCO3 還原 3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑ 6.0×10-26 重結晶 Mn3O4

【解析】（1）根據流程可知，反應I是二氧化硫與碳酸鈣和空氣反應生成硫酸鈣和二氧化碳，其化學方程式為2SO2+2CaCO3+O2=2CaSO4+2CO2；反應II控制溫度60℃～70℃之間的原因是溫度過高NH4HCO3會分解，溫度過低反應會較慢；反應I需要加和碳酸鈣，反應II產生碳酸鈣，故過程中可循環(huán)利用的物質是CaCO3；（2）反應III中SO2轉化為硫酸鹽，故轉化過程被氧化作為還原劑；（3）MnCO3的作用是除去濾液中的Fe3+，將其轉化為氫氧化鐵的同時產生二氧化碳，故除去Fe3+的離子反應方程式為：3MnCO3+2Fe3++3H2O=3Mn2++2Fe(OH)3↓+3CO2↑；（4）當Ni2+恰好完全沉淀時［c(Ni2+)= 1.0×10-5 mol·L -1〕，MnS的作用是提供c(S2-)==1.4×10-19 mol·L -1，c(Cu2+)== 6.0×10-26 mol·L -1；（5）從MnSO4溶液中獲得MnSO4·nH2O的方法是重結晶；(6)由流程圖可知硫酸錳晶體鍛燒得到四氧化三錳，根據圖中數據，由Mn守恒確認B為四氧化三錳。