為了回收利用SO2,研究人員研制了利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收高溫焙燒含硫廢渣產(chǎn)生的SO2廢氣,制備硫酸錳晶體的生產(chǎn)流程,其流程示意圖如下:

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已知,浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+等其他金屬離子.有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表:
離子 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH 加堿溶解的pH
Fe2+ 7.6 9.7
Fe3+ 2.7 3.7
Al3+ 3.8 4.7 >8.5
Mn2+ 8.3 9.8
請回答下列問題:
(1)寫出浸出過程中主要反應的化學方程式:______.
(2)寫出氧化過程中主要反應的離子方程式:______.
(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應調(diào)節(jié)至______.
(4)濾渣的主要成分有______.
(5)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是______.(填編號)
a.NaOH溶液、酚酞試液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液 c.碘水、淀粉溶液  d.氨水、酚酞試液
(6)已知廢氣中SO2濃度為6.4g/m3,軟錳礦漿對SO2的吸收率可達90%,則處理1000m3廢氣,可得到硫酸錳晶體質(zhì)量為______kg.
(1)低品位軟錳礦漿的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,則MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應,反應的化學方程式為SO2+MnO2=MnSO4
故答案為:SO2+MnO2=MnSO4;
(2)雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+,反應的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案為:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)雜質(zhì)中含有Fe3+、Al3+陽離子,從圖可表以看出,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,所以只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間即可.
故答案為:4.7~8.3;
(4)Fe3+、Al3+陽離子通過調(diào)pH值,轉化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,同時生成微溶的硫酸鈣,所以濾渣主要有氫氧化鐵、氫氧化鋁、硫酸鈣.
故答案為:氫氧化鐵、氫氧化鋁、硫酸鈣;
(5)a.二氧化硫和氫氧化鈉反應生成亞硫酸鈉,亞硫酸鈉和二氧化硫、水又能反應生成亞硫酸氫鈉,有兩步反應,所以無法準確測定尾氣中SO2含量,故a錯誤.
 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液和二氧化硫能發(fā)生氧化還原反應而使溶液褪色,只發(fā)生一步反應,所以能準確測定尾氣中SO2含量,故b正確.
 c.碘和二氧化硫能發(fā)生氧化還原反應而使溶液褪色,只發(fā)生一步反應,所以能準確測定尾氣中SO2含量,故c正確.
d.氨水和二氧化硫反應生成亞硫酸銨,亞硫酸銨和二氧化硫和水又能反應生成亞硫酸氫銨,有兩步反應,所以無法準確測定尾氣中SO2含量,故d錯誤.
故答案為:b、c;
(6)根據(jù)硫原子守恒,被吸收的SO2的物質(zhì)的量等于硫酸錳晶體的物質(zhì)的量,所以硫酸錳晶體的質(zhì)量為
6.4g/m3×1000m3×90%
64g/mol
×169g/mol
=15210g=15.21kg.
故答案為:15.21kg.
練習冊系列答案
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(2010?宜賓模擬)為了回收利用SO2,研究人員研制了利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收高溫焙燒含硫廢渣產(chǎn)生的SO2廢氣,制備硫酸錳晶體的生產(chǎn)流程,其流程示意圖如下:

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離子 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH 加堿溶解的pH
Fe2+ 7.6 9.7
Fe3+ 2.7 3.7
Al3+ 3.8 4.7 >8.5
Mn2+ 8.3 9.8
請回答下列問題:
(1)寫出浸出過程中主要反應的化學方程式:
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4

(2)寫出氧化過程中主要反應的離子方程式:
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,用于調(diào)節(jié)pH,pH應調(diào)節(jié)至
4.7~8.3
4.7~8.3

(4)濾渣的主要成分有
氫氧化鐵、氫氧化鋁、硫酸鈣
氫氧化鐵、氫氧化鋁、硫酸鈣

(5)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是
bc
bc
.(填編號)
a.NaOH溶液、酚酞試液 b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液 c.碘水、淀粉溶液  d.氨水、酚酞試液
(6)已知廢氣中SO2濃度為6.4g/m3,軟錳礦漿對SO2的吸收率可達90%,則處理1000m3廢氣,可得到硫酸錳晶體質(zhì)量為
15.21kg
15.21kg
kg.

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科目:高中化學 來源: 題型:

(2011?江西二模)為了回收利用SO2,研究人員研制了利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)吸收高溫焙燒含硫廢渣產(chǎn)生的SO2廢氣,制備硫酸錳晶體的生產(chǎn)流程,其流程示意圖如下:

已知,浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+等其他金屬離子.有關金屬離子形成氫氧化物沉淀時的pH見下表:
離子 開始沉淀時的pH 完全沉淀時的pH
Fe2+ 7.6 9.7
Fe3+ 2.7 3.7
Al3+ 3.8 4.7
Mn2+ 8.3 9.8
請回答下列問題:
(1)寫出浸出過程中主要反應的化學方程式:
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4

(2)寫出氧化過程中主要反應的離子方程式:
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
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(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,并用pH試紙測定調(diào)節(jié)pH,pH應調(diào)節(jié)范圍是
4.7~8.3
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(5)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是
b、c
b、c
.(填編號)
a.NaOH溶液、酚酞試液    b.稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c.碘水、淀粉溶液        d.氨水、酚酞試液.

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科目:高中化學 來源: 題型:

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離子

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

Fe2

7.6

9.7

Fe3

2.7

3.7

Al3

3.8

4.7

Mn2

8.3

9.8

請回答下列問題:

(1)寫出浸出過程中主要反應的化學方程式: ________________________。

(2)寫出氧化過程中主要反應的離子方程式: ______________________。

(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,并用pH試紙測定調(diào)節(jié)pH,pH應調(diào)節(jié)范圍是____________。

(4)濾渣的主要成分有_________________________________________。

(5)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是__________。(填編號)

a. NaOH溶液、酚酞試液    b. 稀H2SO4酸化的KMnO4溶液

c. 碘水、淀粉溶液        d.氨水、酚酞試液

 

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科目:高中化學 來源:2011屆江西省重點中學協(xié)作體高三第二次聯(lián)考(理綜)化學部分 題型:填空題

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離子
開始沉淀時的pH
完全沉淀時的pH
Fe2
7.6
9.7
Fe3
2.7
3.7
Al3
3.8
4.7
Mn2
8.3
9.8
請回答下列問題:
(1)寫出浸出過程中主要反應的化學方程式: ________________________。
(2)寫出氧化過程中主要反應的離子方程式:______________________。
(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,并用pH試紙測定調(diào)節(jié)pH,pH應調(diào)節(jié)范圍是____________。
(4)濾渣的主要成分有_________________________________________。
(5)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是__________。(填編號)
a. NaOH溶液、酚酞試液    b. 稀H2SO4酸化的KMnO4溶液
c. 碘水、淀粉溶液       d. 氨水、酚酞試液

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科目:高中化學 來源:2010-2011學年江西省協(xié)作體高三第二次聯(lián)考(理綜)化學部分 題型:填空題

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離子

開始沉淀時的pH

完全沉淀時的pH

Fe2

7.6

9.7

Fe3

2.7

3.7

Al3

3.8

4.7

Mn2

8.3

9.8

請回答下列問題:

(1)寫出浸出過程中主要反應的化學方程式: ________________________。

(2)寫出氧化過程中主要反應的離子方程式: ______________________。

(3)在氧化后的液體中加入石灰漿,并用pH試紙測定調(diào)節(jié)pH,pH應調(diào)節(jié)范圍是____________。

(4)濾渣的主要成分有_________________________________________。

(5)下列各組試劑中,能準確測定尾氣中SO2含量的是__________。(填編號)

a. NaOH溶液、酚酞試液    b. 稀H2SO4酸化的KMnO4溶液

c. 碘水、淀粉溶液        d. 氨水、酚酞試液

 

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