Question

【題目】用軟錳礦［主要成分MnO2，還含SiO2 、Fe2O3、Al2O3、Cu2(OH)2CO3的等雜質(zhì)］和酸洗廠廢酸液（含1mol/LH2SO4的FeSO4溶液）聯(lián)合生產(chǎn)硫酸錳和鐵紅（Fe2O3）生產(chǎn)過程如下

	Mn(OH)2	Fe(OH)2	Cu(OH)2	Al(OH)3	Fe(OH)3
開始沉淀時	8.3	6.3	4.7	3.4	2.7
完全沉淀時	9.8	8.3	6.7	4.4	3.2

（1）含雜質(zhì)的軟錳礦使用前需將其粉碎，目的是______。

（2）濾渣1中含有的主要物質(zhì)是_______。

（3）濾液1中，加氨水調(diào)控溶液pH至3.2，通入O2，反應(yīng)的離子方程式是_______。若用H2O2代替O2，是否合理？理由是___________。

（4）軟錳礦粉與硫酸和硫酸亞鐵溶液反應(yīng)的離子方程式是_________。

（5）濾液3中加入難溶電解質(zhì)MnS的目的是（用離子方程式表示）_________。

（6）用重結(jié)晶法從濾液4中獲取硫酸錳晶體的操作是：__________。

Answer 1

【答案】 充分反應(yīng)，加快反應(yīng)速率 SiO2 4Fe2++O2+10H2O=4Fe(OH)3↓ + 8H+ 不合理，F(xiàn)e3+、Cu2+等會催化H2O2分解，原料利用率低 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O MnS+Cu2+=CuS+Mn2+ 將硫酸錳晶體加熱溶解后，趁熱過濾，然后冷卻結(jié)晶

【解析】(1)為了擴(kuò)大接觸面積，提高反應(yīng)速率，所以將礦石粉碎；

(2)根據(jù)軟錳礦中所含雜質(zhì)的成分，不溶于酸的只有SiO2，所以濾渣1中含有的主要物質(zhì)是SiO2；

(3)根據(jù)氫氧化物沉淀完全的pH可知，調(diào)節(jié)溶液的pH至3.2，可使Fe3+完全沉淀，通入氧氣是為了將Fe2+氧化為Fe3+，所以反應(yīng)的離子方程式是4Fe2++O2+10H2O= 4Fe(OH)3↓ + 8H+；若用H2O2代替O2，Fe3+、Cu2+等能催化H2O2的分解，造成原料浪費(fèi)，降低原料的利用率，所以不合理；

(4) MnO2具有氧化性，Fe2+具有還原性，所以反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2+ +2Fe3++2H2O；

(5)由表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)pH為5時，Al(OH)3沉淀完全，所以濾液3中主要是Cu2+和Mn2+，加入難溶電解質(zhì)MnS，可除去Cu2+，因為CuS比MnS更難溶，即MnS+Cu2+=CuS+Mn2+；

(6)將硫酸錳晶體加熱溶解后，趁熱過濾，然后冷卻結(jié)晶。