• 减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题.我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图.离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe2+747.69.7Fe3+642.73.7Al3+503.84.7Mn2+808.39.8Pb2+1218.08.8Ca2+99--已知PbO2的氧化性大于MnO2.请回答下列问题:(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式 ,氧化过程中主要反应的离子方程式 .(2)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至 .(3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子.决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是 (填写序号).a.溶液的pH b.金属离子的电荷 c.金属离子的半径 d.吸附时间(4)操作a包括 等过程.试题及答案-解答题-云返教育

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      减少SO2的排放、回收利用SO2成为世界性的研究课题.我国研究人员研制的利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收废渣高温焙烧产生的SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:

      浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn
      2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子.
      有关金属离子的半径以及形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图.
      离子离子半径(pm)开始沉淀时的pH完全沉淀时的pHFe
      2+747.69.7Fe3+642.73.7Al3+503.84.7Mn2+808.39.8Pb2+1218.08.8Ca2+99--已知PbO2的氧化性大于MnO2.请回答下列问题:
      (1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式
      ,氧化过程中主要反应的离子方程式 
      (2)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH,pH应调节至
       
      (3)阳离子吸附剂用于除去杂质金属离子.决定阳离子吸附剂吸附效果的因素是
        (填写序号).
      a.溶液的pH b.金属离子的电荷 c.金属离子的半径 d.吸附时间
      (4)操作a包括
        等过程.

      试题解答


      见解析
      (1)从流程图看,浸出过程是软锰矿浆(MnO2)与SO2的反应.杂质离子中只有Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+
      (2)从吸附率的图可以看出,Ca
      2+、Pb2+的吸附率较高,故只要调节pH值在4.7~8.3间,大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀;
      (3)结合半径,分析右图知,图中离子从上至下,半径有减小趋势,对应的吸附率减小.随着时间的递增,所有离子的吸附率均增大;另Fe
      3+和Al3+离子所带电荷数大,其吸附率低;
      (4)由于制取的MnSO
      4?H2O含有结晶水,故采用蒸发浓缩结晶的方法.

      (1)低品位软锰矿浆的主要成分是MnO
      2,通入SO2浸出液的pH<2???其中的金属离子主要是Mn2+,则MnO2与SO2发生氧化还原反应,反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,杂质离子中只有Fe2+具有还原性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
      故答案为:SO
      2+MnO2=MnSO4;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
      (2)杂质中含有Fe
      2+、Al3+、Ca2+、Pb2+四种阳离子,由沉淀的pH范围知,Fe2+的沉淀与Mn2+离子的沉淀所需的pH接近,而Fe3+则相差很远,故可以将Fe2+氧化成Fe3+而除杂.从吸附率的图可以看出,Ca2+、Pb2+的吸附率较高,故只要调节pH值在4.7~8.3间,大于4.7可以将Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,
      故答案为:4.7~8.3;
      (3)图中离子从上至下,半径有减小趋势,对应的吸附率减小.随着时间的递增,所有离子的吸附率均增大;另Fe
      3+和Al3+离子所带电荷数大,其吸附率低,
      故答案为:b、c、d;
      (4)从溶液中获得溶质,应采用蒸发、浓缩、结晶的方法,故答案为:蒸发、浓缩、结晶.

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