减少SO2的排放.回收利用SO2成为世界性的研究课题．我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2.制备硫酸锰的生产流程如下:浸出液的pH＜2.其中的金属离子主要是Mn2+.还含有少量的Fe2+.Al3+.Ca2+.Pb2+等其他金属离子．有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表.阳离子吸附剂吸附� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

减少SO₂的排放、回收利用SO₂成为世界性的研究课题．我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO₂）吸收废渣高温焙烧产生的SO₂，制备硫酸锰的生产流程如下：

浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²⁺，还含有少量的Fe²⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Pb²⁺等其他金属离子．
有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图．

离子	离子半径（pm）	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²⁺	74	7.6	9.7
Fe³⁺	64	2.7	3.7
Al³⁺	50	3.8	4.7
Mn²⁺	80	8.3	9.8
Pb²⁺	121	8.0	8.8
Ca²⁺	99	-	-

已知PbO₂的氧化性大于MnO₂．请回答下列问题：
（1）写出浸出过程中主要反应的化学方程式

SO₂+MnO₂=MnSO₄

，氧化过程中主要反应的离子方程式

2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O

．
（2）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至

4.7～8.3

．
（3）阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子．决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是

b、c、d

（填写序号）．
a．溶液的pH b．金属离子的电荷 c．金属离子的半径 d．吸附时间
（4）操作a包括

蒸发、浓缩、结晶

等过程．

分析：（1）从流程图看，浸出过程是软锰矿浆（MnO₂）与SO₂的反应．杂质离子中只有Fe²⁺具有还原性，可以被MnO₂在酸性条件下氧化成Fe³⁺；
（2）从吸附率的图可以看出，Ca²⁺、Pb²⁺的吸附率较高，故只要调节pH值在4.7～8.3间，大于4.7可以将Fe³⁺和Al³⁺除去，小于8.3是防止Mn²⁺也沉淀；
（3）结合半径，分析右图知，图中离子从上至下，半径有减小趋势，对应的吸附率减小．随着时间的递增，所有离子的吸附率均增大；另Fe³⁺和Al³⁺离子所带电荷数大，其吸附率低；
（4）由于制取的MnSO₄?H₂O含有结晶水，故采用蒸发浓缩结晶的方法．

解答：解：（1）低品位软锰矿浆的主要成分是MnO₂，通入SO₂浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²⁺，则MnO₂与SO₂发生氧化还原反应，反应的化学方程式为SO₂+MnO₂=MnSO₄，杂质离子中只有Fe²⁺具有还原性，可以被MnO₂在酸性条件下氧化成Fe³⁺，反应的离子方程式为2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：SO₂+MnO₂=MnSO₄；2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；
（2）杂质中含有Fe²⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Pb²⁺四种阳离子，由沉淀的pH范围知，Fe²⁺的沉淀与Mn²⁺离子的沉淀所需的pH接近，而Fe³⁺则相差很远，故可以将Fe²⁺氧化成Fe³⁺而除杂．从吸附率的图可以看出，Ca²⁺、Pb²⁺的吸附率较高，故只要调节pH值在4.7～8.3间，大于4.7可以将Fe³⁺和Al³⁺除去，小于8.3是防止Mn²⁺也沉淀，
故答案为：4.7～8.3；
（3）图中离子从上至下，半径有减小趋势，对应的吸附率减小．随着时间的递增，所有离子的吸附率均增大；另Fe³⁺和Al³⁺离子所带电荷数大，其吸附率低，
故答案为：b、c、d；
（4）从溶液中获得溶质，应采用蒸发、浓缩、结晶的方法，故答案为：蒸发、浓缩、结晶．

点评：本题以制备硫酸锰的生产流程为知识载体，考查化学反应的书写，及除杂中的问题，题目难度中等，本题注意把握数据处理能力和图象分析能力．

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科目：高中化学 来源： 题型：

（2009?南平二模）减少SO₂的排放、回收利用SO₂成为世界性的研究课题．我国研究人员研制的，利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO₂）吸收废渣高温焙烧产生的SO₂，制备硫酸锰的生产流程如下：

浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²⁺，还含有少量的Fe²⁺、Al³⁺、Ca²⁺、Pb²⁺等其他金属离子．（提示：①在工业上，用沉淀法不能完全除去的离子还可以用　　吸附法除去②有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表③阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见图．④已知PbO₂的氧化性大于MnO₂．）

离子	离子半径（pm）	开始沉淀pH	完全沉淀pH
Fe²⁺	74	7.6	9.7
Fe³⁺	64	2.7	3.7
Al³⁺	50	3.8	4.7
Mn²⁺	80	8.3	9.8
Pb²⁺	121	8.0	8.8
Ca²⁺	99	-	-

请回答下列问题：
（1）写出浸出过程中主要反应的一个化学反应方程式

SO₂+MnO₂=MnSO₄

，氧化过程中主要反应的一个离子反应方程式

2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O

．
（2）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至

4.7～8.3

．
（3）决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是

bcd

（填写序号）．
a．溶液的pH b．金属离子的电荷　 c．金属离子的半径　 d．吸附时间
（4）操作a包括

蒸发浓缩、冷却结晶

过滤、洗涤等过程．

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科目：高中化学 来源： 题型：

减少SO₂的排放、回收利用SO₂成为世界性的研究课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO₂)吸收废渣高温焙烧产生的SO₂，制备硫酸锰的生产流程如下：

浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²^＋，还含有少量的Fe²^＋、Al³^＋、Ca²^＋、Pb²^＋等其他金属离子。

有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。

离子	离子半径(pm)	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²^＋	74	7.6	9.7
Fe³^＋	64	2.7	3.7
Al³^＋	50	3.8	4.7
Mn²^＋	80	8.3	9.8
Pb²^＋	121	8.0	8.8
Ca²^＋	99	－	－

已知PbO₂的氧化性大于MnO₂。请回答下列问题：

⑴ 写出浸出过程中主要反应的化学方程式，氧化过程中主要反应的离子方程式。

⑵ 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至。

⑶ 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是（填写序号）。

a．溶液的pH b．金属离子的电荷 c．金属离子的半径 d．吸附时间

⑷ 操作a包括等过程。

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科目：高中化学 来源： 题型：

减少SO₂的排放、回收利用SO₂是环保的重要课题。我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO₂)吸收废渣高温焙烧产生的SO₂，制备硫酸锰的生产流程如下：

浸出液的pH＜2，其中的金属离子主要是Mn²^＋，还含有少量的Fe²^＋、Al³^＋、Ca²^＋、Pb²^＋等其它金属离子。

有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表，阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。

离子	离子半径(pm)	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²^＋	74	7.6	9.7
Fe³^＋	64	2.7	3.7
Al³^＋	50	3.8	4.7
Mn²^＋	80	8.3	9.8
Pb²^＋	121	8.0	8.8
Ca²^＋	99	－	－

已知PbO₂的氧化性强于MnO₂。请回答下列问题：

⑴ 写出浸出过程中主要反应的化学方程式，

氧化过程中主要反应的离子方程式。

⑵ 在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至范围，

滤渣的主要成分有。

⑶ 阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子。决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是

（填写序号）。

a．溶液的pH b．金属离子的氧化性 c．金属离子的半径 d．吸附时间

⑷ 操作a包括过程。

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科目：高中化学 来源：2009年山东省聊城市临清一中高考化学模拟试卷（九）（解析版） 题型：解答题

离子	离子半径（pm）	开始沉淀时的pH	完全沉淀时的pH
Fe²⁺	74	7.6	9.7
Fe³⁺	64	2.7	3.7
Al³⁺	50	3.8	4.7
Mn²⁺	80	8.3	9.8
Pb²⁺	121	8.0	8.8
Ca²⁺	99	-	-

已知PbO₂的氧化性大于MnO₂．请回答下列问题：
（1）写出浸出过程中主要反应的化学方程式______，氧化过程中主要反应的离子方程式______．
（2）在氧化后的液体中加入石灰浆，用于调节pH，pH应调节至______．
（3）阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子．决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是______（填写序号）．
a．溶液的pH b．金属离子的电荷 c．金属离子的半径 d．吸附时间
（4）操作a包括______等过程．

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