Question

【題目】用方鉛礦（主要為PbS）和軟錳礦（主要為MnO2，還有少量Al2O3等雜質(zhì)）制備PbSO4和Mn3O4的工藝流程：

已知:（1）PbS+MnO2 +4H+=Mn2++Pb2++S+2H2O

（2）PbCl2(s)+2Cl-(aq)=PbCl42-(aq) △H>0

（1）80℃用鹽酸處理兩種礦石，為加快酸浸速率，還可采用的方法是_______________（任寫一種）。

（2）向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是________________________________；加入物質(zhì)X可用于調(diào)節(jié)酸浸液的pH值，物質(zhì)X可以是_______________

A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO

（3）濾渣中含有金屬雜質(zhì)形成的化合物，其成分為________________（寫化學(xué)式）。

（4）向?yàn)V液2中通入NH3和O2發(fā)生反應(yīng)，寫出總反應(yīng)的離子方程式：___________________

Answer 1

【答案】粉碎礦石、攪拌、適當(dāng)增加鹽酸濃度等 增大PbCl2的溶解度 AD Al(OH)3

【解析】

方鉛礦精礦（主要成分PbS）和軟錳礦（主要成分MnO2，含有Al2O3等雜質(zhì)）中加入稀鹽酸并加熱至80℃，發(fā)生的反應(yīng)有：MnO2+PbS+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O、Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O，向酸浸溶液中加入NaCl溶液、X，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀，要除去Al3+需要加入能與H+反應(yīng)且不能引進(jìn)新的雜質(zhì)，然后過濾得到氫氧化鋁沉淀和濾液，將濾液1分離得到PbCl2晶體和濾液2，向?yàn)V液2中通入氨氣、氧氣，錳離子被氧化生成Mn3O4，過濾得到Mn3O4和濾液，以此解答。

（1）采取粉碎礦石或攪拌或適當(dāng)增加鹽酸濃度等措施均能加快酸浸速率；

（2）由反應(yīng)可知，向酸浸液中加入飽和食鹽水，通過增大Cl濃度可促進(jìn)PbCl2的溶解；加入物質(zhì)X調(diào)節(jié)溶液的pH，使Al3+轉(zhuǎn)化為沉淀，同時(shí)不引入新的雜質(zhì)，結(jié)合濾液1中含有Mn2+和Pb2+，可選擇MnCO3和PbO調(diào)節(jié)溶液pH，而NaOH和ZnO調(diào)節(jié)pH時(shí)會(huì)引進(jìn)雜質(zhì)離子，即答案選AD；

（3）酸浸液中加入MnCO3或PbO調(diào)節(jié)溶液pH，促進(jìn)溶液中Al3+完全轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀，濾渣中含有金屬雜質(zhì)形成的化合物，其成分為Al(OH)3；

（4）濾液2中含有Mn2+，通入NH3和O2生成Mn3O4，Mn元素化合價(jià)從+2價(jià)升高至價(jià)，O2中O元素化合價(jià)從0價(jià)降低至-2價(jià)，根據(jù)化合價(jià)升降守恒、電荷守恒以及原子守恒可知發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：。