沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
分析 軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,所以酸浸后的濾液中的金屬陽離子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由離子開始沉淀及沉淀完全的pH可知,調節pH為5.4,將Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化錳將Cu2+、Zn2+沉淀,濾液為硫酸錳溶液,再通過系列變化得到高純度的二氧化錳,
(1)根據FeSO4在反應條件下將MnO2還原為MnSO4,則Fe2+被氧化為Fe3+,故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵,根據元素守恒還有水生成.
(2)由題目信息可知,酸浸后的過濾液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,結合題中陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH進行判斷.
(3)根據工藝流程及硫化物的Ksp判斷.
解答 解:軟錳礦的主要成分為MnO2,還含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亞鐵在酸性條件下將MnO2還原為MnSO4,所以酸浸后的濾液中的金屬陽離子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由離子開始沉淀及沉淀完全的pH可知,調節pH為5.4,將Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化錳將Cu2+、Zn2+沉淀,濾液為硫酸錳溶液,再通過系列變化得到高純度的二氧化錳,
(1)根據FeSO4在反應條件下將MnO2還原為MnSO4,Fe2+被氧化為Fe3+,故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵,根據元素守恒還有水生成,反應方程式為2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O,
故答案為:2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O;
(2)酸浸后的過濾液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,加氨水調pH至5.4,結合題中陽離子以氫氧化物形式完全沉淀時溶液的pH可知,Fe3+、Al3+完全轉化為Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,其它離子不沉淀,故濾渣B的主要成分為Fe(OH)3和Al(OH)3,
故答案為:Fe(OH)3和Al(OH)3;
(3)根據題中硫化物的Ksp可知,加入MnS是為了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+,
故答案為:Cu2+、Zn2+.
點評 本題考查學生對元素及其化合物的主要性質的掌握、書寫電極反應方程式、閱讀題目獲取新信息能力、對工藝流程的理解等,難度中等,需要學生具備扎實的基礎與綜合運用知識、信息分析解決問題能力.
科目:高中化學 來源: 題型:填空題
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 甘油[HOCH2-CH(OH)-CH2OH] | B. | 烴基乙酸[OHCH2COOH] | ||
C. | 葡萄糖(C6H12O6) | D. | 蔗糖(C12H22O11) |
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
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科目:高中化學 來源: 題型:解答題
元素符號 | W | X | Y | Z |
原子消息 | 海水中質量分數最高的元素 | 非金屬性強而單質(X2)很穩定 | M層比K層少1個電子 | 第三周期元素的簡單離子中半徑最小 |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 常溫下,16gO2含有16NA個電子 | |
B. | 一個CO分子、CO2分子的質量分子分別是ag、bg,則氧原子的相對原子質量是NA(b-a) | |
C. | 0.1mol.L-1CH3COOH溶液中含有CH3COOH-的數目為0.1NA | |
D. | 將2molSO2和10molO2充入一密閉容器中充分反應后,生成SO3的分子數為2NA |
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題
A. | 2.7g | B. | 5.2g | C. | 7.8g | D. | 10g |
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科目:高中化學 來源: 題型:多選題
A. | Na+ 1s22s22p6 | B. | F 1s22s22p6 | C. | N3+ 1s22s22p6 | D. | O2- 1s22s22p6 |
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