Question

【题目】工业上可用软锰矿浆(主要成分为MnO2)吸收硫酸厂的废气SO2，并制备

MnSO4·H2O晶体，其工艺流程如下：

已知：①浸出液的pH<2，其中的金属阳离子主要是Mn2＋，还有少量Fe2＋、Al3＋等。

②几种离子沉淀时数据信息如下：

离子	Fe2＋	Fe3＋	Al3＋	Mn2＋
开始沉淀时pH	7.6	2.7	3.8	8.3
完全沉淀时pH	9.7	4.0	4.7	9.8

请回答下列问题：

(1)加入MnO2氧化时溶液中反应的离子方程式为_______________________________。

(2) 若流程中取消“加入MnO2”，对上述流程的影响是____________________________。

(3)试剂X能否选用碳酸锰(MnCO3)或氢氧化锰[Mn(OH)2]，判断并说明理由： ________。

(4)滤渣的主要成分是________，利用滤渣能提取铁红，其原理是___________________。

(5)从滤液中提取MnSO4·H2O晶体的操作是___________________。

Answer 1

【答案】 MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O 当Fe2＋完全沉淀时，Mn2＋也几乎完全沉淀，得到的产品中含有FeSO4杂质 能 Fe3＋、Al3＋的水解程度比Mn2＋的大，加入的MnCO3或Mn(OH)2能与水解生成的H＋反应，促进Fe3＋、Al3＋水解，进而转化为沉淀Fe(OH)3、Al(OH)3 用足量NaOH溶液洗涤滤渣，过滤得到Fe(OH)3，再灼烧即得铁红 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】本题分析：本题主要考查对工艺流程的评价，涉及物质的分离方法等。

（1）加入MnO2氧化时, Fe2＋被氧化为Fe3＋，同时MnO2被还原为Mn2＋，反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O。

（2）当Fe2＋完全沉淀为Fe(OH)2时，Mn2＋也几乎完全沉淀为Mn(OH)2，得到的产品MnSO4·H2O中含有FeSO4杂质。

（3）试剂X能选用碳酸锰(MnCO3)或氢氧化锰[Mn(OH)2]， Fe3＋、Al3＋的水解程度比Mn2＋的大，加入的MnCO3或Mn(OH)2能与水解生成的H＋反应，促进Fe3＋、Al3＋水解，进而转化为沉淀，而Mn2＋水解程度小，主要以离子形式存在。

（4）当Fe3＋、Al3＋完全沉淀时，Mn2＋不会沉淀，滤渣的主要成分是Fe(OH)3、Al(OH)3 ；利用滤渣能提取铁红，其原理是：用足量NaOH溶液溶解滤渣，过滤得到Fe(OH)3，再灼烧即得铁红。

（5）从滤液中提取MnSO4·H2O晶体的操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。