工業(yè)上可用軟錳礦制備硫酸錳。某生產硫酸錳的工藝流程如圖:
已知:①軟錳礦的主要成分是MnO2,還含有SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等。
②MnO2在酸性條件下氧化性較強。
③不同金屬離子沉淀的pH
物質 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
開始沉淀 | 1.9 | 6.5 | 3.3 | 7.7 |
沉淀完全 | 3.7 | 9.7 | 5.2 | 9.8 |
溫度/℃ | 50 | 80 | 90 | 100 |
溶解度/(g/100g水) | 58 | 48 | 42 | 34 |
(1)軟錳礦與鐵、稀硫酸可能發(fā)生的氧化還原反應有:Fe+2H+→Fe2++H2、
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
、3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
。(再寫兩個離子反應方程式)(2)浸出液中含Fe2+和Fe3+。寫出檢驗浸出液中含Fe2+的方法。
取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色
取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色
。(3)加入CaCO3之前需加入H2O2,選H2O2的理由是:
氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質
氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質
。(4)加入MnF2的目的可能是:
除去溶液中的Ca2+
除去溶液中的Ca2+
。(5)從濾液中獲得MnSO4晶體的方法是:
將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結晶、趁熱過濾
將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結晶、趁熱過濾
。(6)在m(H2SO4):n(MnO2)=2.1:1、反應溫度為50℃條件下,探究n(Fe):n(MnO2)對錳浸出率的影響,實驗數據如圖所示。工業(yè)上宜選擇n(Fe):n(MnO2)=0.78:1,請結合圖象說明原因。
n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
。【考點】制備實驗方案的設計.
【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+;3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O;取樣,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振蕩,再加入少量H2O2(氯水等),溶液變?yōu)榧t色;氧化Fe2+為Fe3+且不引入新雜質;除去溶液中的Ca2+;將濾液加熱濃縮、蒸發(fā)結晶、趁熱過濾;n(Fe):n(MnO2)=0.78時,錳浸出率已達96%,再增加Fe的比例,錳浸出率改變不多,而后續(xù)除去Fe又會增加成本
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:54引用:2難度:0.5
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?
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