Question

【题目】利用酸性含锰废水（主要含Mn2+、Cl﹣、H+、Fe2+、Cu2+）可制备高性能磁性材料（MnCO3）及纯净的氯化铜晶体（CuCl22H2O）．工业流程如图：

已知：几种金属离子沉淀的pH如表

金属离子	Fe2+	Fe3+	Cu2+	Mn2+
开始沉淀的pH	7.5	3.2	5.2	8.8
完全沉淀的pH	9.7	3.7	6.4	10.4

回答下列问题：
（1）过程①中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+ ， 反应的离子方程式为
（2）过程②中，所得滤渣W的成分是 ．
（3）过程③中，调pH=6.4目的是 ．
（4）过程④中，若生成的气体J可使澄清的石灰水变浑浊，则生成MnCO3反应的离子方程式是 ．
（5）将滤渣Q溶解在过量的盐酸中，经过 ， 过滤、洗涤、低温烘
（6）过程④中，298K、c（Mn2+）为1.05mol/L时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间关系如图据图中信息，你选择的最佳pH是；理由是 ．

（7）从滤液C可得到的副产品是（填化学式）．

Answer 1

【答案】
（1）MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
（2）Fe（OH）3和过量的MnO2
（3）使Cu2+ 完全沉淀为Cu（OH）2
（4）Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O
（5）加热浓缩,降温结晶
（6）7.0,pH等于7.0时反应速率最快,且MnCO3产率最高
（7）NH4Cl
【解析】解：（1）MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；

所以答案是：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；
（2）根据流程分析可知，所得滤渣W的成分是Fe（OH）3和过量的MnO2；

所以答案是：Fe（OH）3和过量的MnO2；
（3）调pH=6.4，除去溶液中的铜离子，使Cu2+ 完全沉淀为Cu（OH）2；

所以答案是：使Cu2+ 完全沉淀为Cu（OH）2；
（4）滤液B含有Mn2+、Cl﹣，加碳酸氢铵反应生成二氧化碳气体、碳酸锰、氯化铵、水，其反应的离子方程式为：Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O；

所以答案是：Mn2++2HCO3﹣=MnCO3↓+CO2↑+H2O；
（5）从溶液中提取溶质，要经过加热浓缩，降温结晶，过滤、洗涤、低温烘干；

所以答案是：加热浓缩，降温结晶；
（6）从沉锰的图象可以看出，在已给的几个pH值条件下，pH越大得到的MnCO3的产率越高，且需要的时间越短，且在pH=7时，有更好的效果，因此结论是pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高，

所以答案是：7.0；pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高；
（7）得到的滤液中还有大量的铵根离子和氯离子没有反应，因此可以制的副产品为：NH4Cl，

所以答案是：NH4Cl．