Question

【题目】用软锰矿（主要成分为MnO2，还有少量含铁、铜、汞的化合物）制备MnSO4电解液继而提取锰的工业流程如下

（1）已知锰粉的主要成分为MnO，反应①的化学方程式为________________________。

（2）实验室可用软锰矿与浓盐酸反应制Cl2，比较MnO2、C12、Fe3+的氧化性强弱：_______。

（3）溶液I中加入一定质量的MnO2以测定Fe2+的浓度，加入MnO2有关反应的离子方程式为___________________________________________________________________。

（4）已知90℃时水的离子积常数Kw=3．6×10－13，Fe(OH)3的Ksp=6．4×10－25，要使滤渣A沉淀完全，需用氨水调pH至少为______（已知lg 3≈0．5）。

（5）溶液Ⅰ的主要成分为 ____________。滤渣B的主要成分为_________________。

（6）工业上用二氧化锰制备高锰酸钾，先用二氧化锰制得锰酸钾，再用惰性电极电解锰酸钾溶液得到高锰酸钾，电解时阳极反应式为____________________。

Answer 1

【答案】 2MnO2+C2MnO+CO2↑（或MnO2+CMnO+CO↑） MnO2＞Cl2＞Fe3+ 2Fe2++ MnO2+4H+===2Fe3++ Mn2++2H2O 6 MnSO4 CuS、HgS MnO42-- e-=== MnO4-

【解析】试题分析：（1）碳具有还原性将MnO2还原为MnO；(2)氧化剂的氧化性大于氧化产物，结合实验室制备氯气和氯气氧化Fe2+分析；（3）MnO2的氧化性大于Fe3+，溶液I中加入一定质量的MnO2测定Fe2+的浓度， MnO2把Fe2+氧化为Fe3+；（4）根据Fe(OH)3的Ksp=6．4×10－25计算Fe3+完全沉淀时c(OH-)，再根据水的离子积醋酸计算c(H+)；（5）反应②是MnO与硫酸生成MnSO4和水；反应⑤加入(NH4)2S是除去溶液中的重金属离子Cu2+、Hg2+；（6）阳极发生氧化反应，锰酸钾生成高锰酸钾发生氧化反应，所以阳极反应是锰酸钾生成高锰酸钾。

解析：（1）碳具有还原性将MnO2还原为MnO，反应方程式是2MnO2+C2MnO+CO2↑；(2)氧化剂的氧化性大于氧化产物，实验室可用软锰矿与浓盐酸反应制Cl2说明氧化性MnO2＞Cl2；氯气能把Fe2+氧化为Fe3+说明氧化性Cl2＞Fe3+，所以氧化性MnO2＞Cl2＞Fe3+；（3）MnO2的氧化性大于Fe3+，溶液I中加入一定质量的MnO2测定Fe2+的浓度， MnO2把Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式是2Fe2++ MnO2+4H+===2Fe3++ Mn2++2H2O；（4）Ksp=6．4×10－25计算Fe3+完全沉淀时的浓度是 ，c(OH-)= ， c(H+)= ，PH==6；（5）反应②是MnO与硫酸生成MnSO4和水，所以溶液Ⅰ的主要成分为MnSO4；反应⑤加入(NH4)2S是除去溶液中的重金属离子Cu2+、Hg2+，所以滤渣B的主要成分为CuS、HgS；（6）阳极发生氧化反应，锰酸钾生成高锰酸钾发生氧化反应，所以阳极反应是锰酸钾生成高锰酸钾，阳极电极反应是MnO42-- e-=== MnO4-。