高純硫酸錳在電池材料等領(lǐng)域具有重要的用途,可用如下方法制備.
(1)酸浸
酸浸過程中的主要反應(yīng)為(將離子方程式補(bǔ)充完整):2FeS2+1515MnO2+28H+28H+═1515Mn2++2Fe3++44SO2-4+14H2O14H2O.
(2)凈化
含MnSO4的浸取液中有Fe3+、Fe2+、K+、Ca2+、Pb2+等雜質(zhì)離子,一種制備高純硫酸錳的工藝流程如圖.
已知:a.MnF2、BaS可溶于水
b.部分難溶電解質(zhì)的溶度積常數(shù)(25℃)如下表:
SO
2
-
4
化學(xué)式 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | CaF2 | PbS | MnS |
Ksp | 2.8×10-39 | 4.9×10-17 | 1.9×10-13 | 5.3×10-9 | 8.0×10-28 | 2.5×10-13 |
將Fe2+氧化成Fe3+
將Fe2+氧化成Fe3+
.②常溫下,除鐵過程中調(diào)節(jié)pH=4,通過計(jì)算判斷Fe3+是否沉淀完全并簡述理由
c(Fe3+)==mol/L=2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判斷鐵離子已沉淀完全
K
sp
[
F
e
(
OH
)
3
]
c
3
(
O
H
-
)
2
.
8
×
1
0
-
39
(
1
0
-
10
)
3
c(Fe3+)==mol/L=2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判斷鐵離子已沉淀完全
.(一般認(rèn)為溶液中離子濃度小于1×10-5mol?L-1時(shí)沉淀完全)K
sp
[
F
e
(
OH
)
3
]
c
3
(
O
H
-
)
2
.
8
×
1
0
-
39
(
1
0
-
10
)
3
③結(jié)合離子方程式說明選用BaS作為沉淀劑的原因:
除去鉛離子的同時(shí)確保沒有引進(jìn)雜質(zhì)離子鋇離子,離子方程式為Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++=BaSO4↓
SO
2
-
4
除去鉛離子的同時(shí)確保沒有引進(jìn)雜質(zhì)離子鋇離子,離子方程式為Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++=BaSO4↓
.SO
2
-
4
(3)“酸浸渣”中錳元素含量檢測
i.稱取mg酸浸渣,將其中的錳元素全部溶出成Mn2+,過濾,將濾液定容于100mL容量瓶中.
ii.取25.00mL溶液于錐形瓶中,加入少量催化劑和過量的(NH4)2S2O8溶液,加熱、充分反應(yīng)后,煮沸溶液使剩余的(NH4)2S2O8分解;(已知:2Mn2++5S2
O
2
-
8
催化劑
△
M
n
O
-
4
SO
2
-
4
ⅲ.加入指示劑,用amol?L-1(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定,至終點(diǎn)時(shí)消耗bmL,
M
n
O
-
4
①“酸浸渣”中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
44
ab
×
1
0
-
3
m
44
ab
×
1
0
-
3
m
②ⅱ中若未充分加熱煮沸,將會(huì)造成錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的測定結(jié)果
偏大
偏大
(填“偏大”“偏小”或“不影響”).【答案】15;28H+;15;4;14H2O;將Fe2+氧化成Fe3+;c(Fe3+)==mol/L=2.8×10-9mol/L<1×10-5mol/L,可判斷鐵離子已沉淀完全;除去鉛離子的同時(shí)確保沒有引進(jìn)雜質(zhì)離子鋇離子,離子方程式為Pb2++S2-=PbS↓,Ba2++=BaSO4↓;×100%;偏大
K
sp
[
F
e
(
OH
)
3
]
c
3
(
O
H
-
)
2
.
8
×
1
0
-
39
(
1
0
-
10
)
3
SO
2
-
4
44
ab
×
1
0
-
3
m
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:37引用:2難度:0.6
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1.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則操作B是
(5)煅燒A的反應(yīng)方程式是
(6)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:5引用:1難度:0.5 -
2.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是
(5)a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%,則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:114引用:4難度:0.5 -
3.硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣(主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)).用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下:
(1)在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有
(2)“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長,溶液中Fe2+含量將下降,其原因是
(3)根據(jù)下表數(shù)據(jù):氫氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(4)“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀,則A的操作是發(fā)布:2025/1/19 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
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