Question

【題目】MnSO4在工業(yè)中有重要應(yīng)用．用軟錳礦漿（主要成分為MnO2和水，含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等雜質(zhì)）浸出制備MnSO4 ， 其過程如下： I． 向軟錳礦漿中通入SO2 ， 錳、鐵、鋁、鉛元素以離子形式浸出，測得浸出液的pH＜2．
II． 向浸出液中加MnO2 ， 充分反應(yīng)后，加入石灰乳，調(diào)溶液pH=4.7．
III．再加入陽離子吸附劑，靜置后過濾．
IV．濾液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，獲得MnSO4晶體．

【資料】部分陽離子形成氫氧化物沉淀的pH

離子	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mn2+	Pb2+
開始沉淀時的pH	7.6	2.7	3.8	8.3	8.0
完全沉淀時的pH	9.7	3.7	4.7	9.8	8.8

（1）I中向軟錳礦漿中通入SO2生成MnSO4 ， 該反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．
（2）II 中加入MnO2的主要目的是；調(diào)溶液 pH=4.7，生成的沉淀主要含有 和少量CaSO4 ．
（3）III中加入陽離子吸附劑，主要除去的離子是 ．
（4）用惰性電極電解MnSO4溶液，可以制得高活性MnO2 ． ①電解MnSO4溶液的離子方程式是
②高活性MnO2可用于催化降解甲醛，有關(guān)微粒的變化如圖所示，其中X是 ， 總反應(yīng)的化學(xué)方程式是 ．

Answer 1

【答案】
（1）SO2+MnO2=MnSO4
（2）將Fe2+氧化為Fe3+； Fe（OH）3、Al（OH）3
（3）Ca2+、Pb2+
（4）Mn2++2H2O MnO2+H2↑+2H+； HCO3﹣； HCHO+O2 CO2+H2O
【解析】解：（1）I中向軟錳礦漿中通入SO2生成MnSO4，MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+MnO2=MnSO4；

所以答案是：SO2+MnO2=MnSO4；（2）雜質(zhì)離子中Fe2+具有還原性，可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+，加入石灰乳，調(diào)節(jié)pH值4.7，F(xiàn)e3+、Al3+陽離子通過調(diào)pH值，轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀，故生成的沉淀主要為Fe（OH）3、Al（OH）3和少量CaSO4；

所以答案是：將Fe2+氧化為Fe3+；Fe（OH）3、Al（OH）3；（3）由題可知通過步驟III得到的溶液為含有錳離子的溶液，故在此步驟對剩余的金屬離子進(jìn)行了除雜，則，加入陽離子吸附劑，除去Ca2+、Pb2+；

所以答案是：Ca2+、Pb2+；（4）①用惰性電極電解酸性MnSO4溶液可制得MnO2，陽極發(fā)生氧化反應(yīng)，Mn2+失去電子轉(zhuǎn)化為MnO2，陰極水得電子發(fā)生還原反應(yīng)生成氫氣，總反應(yīng)離子方程式為：Mn2++2H2O MnO2+H2↑+2H+；

所以答案是：Mn2++2H2O MnO2+H2↑+2H+；②氧離子與﹣CHO轉(zhuǎn)化為X，而X與H+生成CO2和H2O，則X表示的粒子是HCO3﹣，整個過程是甲醛氧化生成二氧化碳與水，可得該反應(yīng)的總反應(yīng)方程式為：HCHO+O2 CO2+H2O，

所以答案是：HCO3﹣；HCHO+O2 CO2+H2O．