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某研究性学习小组在网上收集到如下信息:以贫软锰矿和有色金属冶炼厂的SO2废气为原料制备高纯碳酸锰.已知,贫软锰矿的主要成分为MnO2和少量Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质.工艺流程如图1:已知:有关氢氧化物沉淀pH对应表物质 开始沉淀时的pH 完全沉淀时的pH 氢氧化铁 2.7 3.7 氢氧化铝 3.3 5.2 氢氧化亚铁 7.6 9.6 请回答:(1)在浸出液除杂过程中需通入适量空气并调节溶液的pH到5.0~5.5,沉淀部分杂质离子,此时滤渣I中主要含有 (填化学式).(2)影响浸锰率的操作因素有多种,其中温度选择不合理时会产生杂质MnS2O6造成锰损失.温度对浸锰率的影响见图2、图3.为了提高锰的浸出率,请选择合适的条件 .(填序号)a.30℃~120℃b.150℃~155℃c.180℃以上(3)在滤液中加入NH4HCO3生成MnCO3的同时还可以获得一种作为肥料的副产物,写出该过程的化学反应方程式 ,从废液中分离出该副产物的操作是蒸发浓缩、 .若该分离过程在实验室进行,其中除了需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒外,还需要 .(4)现有含锰质量分数为20%的贫锰矿1吨,若按照上述工艺锰的产率为82.5%,最终获得碳酸锰的质量 .试题及答案-填空题-云返教育
试题详情
某研究性学习小组在网上收集到如下信息:以贫软锰矿和有色金属冶炼厂的SO
2
废气为原料制备高纯碳酸锰.已知,贫软锰矿的主要成分为MnO
2
和少量Fe
2
O
3
、SiO
2
、Al
2
O
3
等杂质.工艺流程如图1:
已知:有关氢氧化物沉淀pH对应表
物质
开始沉淀时的pH
完全沉淀时的pH
氢氧化铁
2.7
3.7
氢氧化铝
3.3
5.2
氢氧化亚铁
7.6
9.6
请回答:
(1)在浸出液除杂过程中需通入适量空气并调节溶液的pH到5.0~5.5,沉淀部分杂质离子,此时滤渣I中主要含有
(填化学式).
(2)影响浸锰率的操作因素有多种,其中温度选择不合理时会产生杂质MnS
2
O
6
造成锰损失.温度对浸锰率的影响见图2、图3.
为了提高锰的浸出率,请选择合适的条件
.(填序号)
a.30℃~120℃b.150℃~155℃c.180℃以上
(3)在滤液中加入NH
4
HCO
3
生成MnCO
3
的同时还可以获得一种作为肥料的副产物,写出该过程的化学反应方程式
,从废液中分离出该副产物的操作是蒸发浓缩、
.若该分离过程在实验室进行,其中除了需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒外,还需要
.
(4)现有含锰质量分数为20%的贫锰矿1吨,若按照上述工艺锰的产率为82.5%,最终获得碳酸锰的质量
.
试题解答
Fe(OH)
3
、Al(OH)
3
:b:
2NH
4
HCO
3
+MnSO
4
=MnCO
3
↓+(NH
4
)
2
SO
4
+CO
2
↑+H
2
O
:冷却结晶、过滤:漏斗、烧杯:345kg
【解答】解:(1)pH到5.0~5.5,沉淀部分杂质离子,Fe
3+
、Al
3+
完全转化为Fe(OH)
3
和Al(OH)
3
沉淀,故答案为:Fe(OH)
3
、Al(OH)
3
;
(2)副反应为MnSO
4
+SO
2
MnS
2
O
6
,温度选择不合理时会产生杂质MnS
2
O
6
造成锰损失,根据图象知,温度越高,MnS
2
O
6
的生成率越低,所以该反应的正反应是放热反应,焓变小于△H<0;当温度为 150℃时,MnS
2
O
6
的生成率为0,故选温度为150℃,故答案为:b;
(3)滤液与NH
4
HCO
3
生成MnCO
3
的同时还可以获得一种作为肥料的副产物为硫酸铵,该反应为2NH
4
HCO
3
+MnSO
4
=MnCO
3
↓+(NH
4
)
2
SO
4
+CO
2
↑+H
2
O,从废液中分离出该副产物的操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,蒸发需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,过滤需要漏斗、烧杯,
故答案为:2NH
4
HCO
3
+MnSO
4
=MnCO
3
↓+(NH
4
)
2
SO
4
+CO
2
↑+H
2
O;冷却结晶、过滤;漏斗、烧杯;
(4)含锰质量分数为20%的贫锰矿1吨,则Mn的物质的量为1000kg×20%=200kg,由Mn~MnCO
3
可知,生成MnCO
3
的质量为200kg×82.5%×
115
55
=345kg,
故答案为:345kg.
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