Question

【題目】一種用富錳渣(主要成分為MnCO3以及Fe、Ba及Al的鹽類或氧化物及少量重金屬鹽等)制備MnCl2的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)“溶浸”時，為了提高錳的浸取率，列舉2條有效的措施：___________，寫出該步中MnCO3參與反應(yīng)的化學(xué)方程式：__________。

(2)“氧化”時，主要反應(yīng)的離子方程式為______________。

(3)濾渣2的主要成分為______(填化學(xué)式)；簡述產(chǎn)生該濾渣的原理：______。

(4)已知部分重金屬硫化物的溶度積如表：

硫化物	MnS	PbS	CuS	NiS
Ksp	1.32×10-10	1.32×10-27	1.32×10-35	2.82×10-20

①“除重金屬”時，溶液的pH調(diào)到4.5～6.0，pH不宜過低的原因是_______。

②若表中四種金屬離子濃度相同，滴入Na2S溶液時首先被沉淀的離子是_______，反應(yīng)MnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Mn2＋(aq)的平衡常數(shù)K＝______。

Answer 1

【答案】適當(dāng)增大鹽酸的濃度和用量、適當(dāng)提高浸取溫度、延長浸取時間、將礦粉磨減成直徑更小的顆粒等 MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+2H2O MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++ 2H2O Al(OH)3、Fe(OH)3 MnCO3消耗溶液中的H+，使溶液中的pH升高，促進(jìn)Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀 防止Na2S生成H2S損失 Cu2+ 1×1025

【解析】

富錳渣(主要成分為MnCO3以及Fe、Ba及Al的鹽類或氧化物及少量重金屬鹽等)經(jīng)過鹽酸酸浸后，金屬及氧化物、鹽全部溶解，加入二氧化錳后氧化亞鐵離子，通過調(diào)節(jié)pH使鐵離子和鋁離子沉淀，為濾渣2；繼續(xù)加入硫酸錳沉淀生成硫酸鋇，處于鋇離子；最后加入硫化鈉除去重金屬離子，經(jīng)過萃取和反萃取、結(jié)晶干燥制備MnCl2。

(1)“溶浸”時，為了提高錳的浸取率，可以適當(dāng)增大鹽酸的濃度和用量、適當(dāng)提高浸取溫度、延長浸取時間、將礦粉磨減成直徑更小的顆粒等，該步中MnCO3與鹽酸反應(yīng)化學(xué)方程式：MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+2H2O。

(2)“氧化”時，亞鐵離子氧化為鐵離子，主要反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++ 2H2O。

(3)調(diào)節(jié)溶液pH值，金屬離子與氫氧根易發(fā)生沉淀，濾渣2的主要成分為Al(OH)3、Fe(OH)3；產(chǎn)生該濾渣的原理：MnCO3消耗溶液中的H+，使溶液中的pH升高，促進(jìn)Al3+、Fe3+轉(zhuǎn)化為沉淀。

(4①“除重金屬”時，溶液的pH調(diào)到4.5～6.0，硫離子是弱電解質(zhì)離子，pH不宜過低的原因是防止Na2S生成H2S損失。

②若表中四種金屬離子濃度相同，根據(jù)溶度積關(guān)系可知，溶度積越小，越容易沉淀，滴入Na2S溶液時首先被沉淀的離子是Cu2+，反應(yīng)MnS(s)＋Cu2＋(aq)CuS(s)＋Mn2＋(aq)的平衡常數(shù)K＝ 。