工业上,用方铅矿(主要成分为PbS,含有FeS等杂质)和软锰矿(主要成分为MnO2,含有少量Fe2O3、Al2O3等杂质)制备PbSO4和锰的氧化物。其工艺流程如图所示。

已知:①PbCl2难溶于冷水,易溶于热水;bCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42- (aq)ΔH>0。
②部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Pb2+ |
开始沉淀的pH | 7.0 | 2.7 | 3.7 | 7.6 | 7.0 |
沉淀完全的pH | 9.6 | 3.5 | 4.7 | 9.8 | 9.0 |
回答下列问题:
(1)“浸取”需控制温度在80℃左右,为加快酸浸速率,还可采用的方法有
粉碎矿石或搅拌或适当增大盐酸浓度
粉碎矿石或搅拌或适当增大盐酸浓度
(任写一条)。“浸取”过程中发生的主要反应的化学方程式为 PbS+MnO2+4HCl MnCl2+PbCl2+S↓+2H2O
80
℃
PbS+MnO2+4HCl MnCl2+PbCl2+S↓+2H2O
。80
℃
(2)加入饱和NaCl溶液的目的是
增大c(Cl-),使PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-正向移动,促进PbCl2溶解
增大c(Cl-),使PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-正向移动,促进PbCl2溶解
;物质A调节pH的范围是 4.7≤pH<7.0
4.7≤pH<7.0
;25℃时,PbCl2转化为PbSO4沉淀反应的平衡常数K=640
640
。(3)滤液X中加入NH4HCO3溶液发生反应的离子方程式为
Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
。(4)将过滤洗涤干燥后得到的MnCO3在空气中加热,转化为不同价态的锰的氧化物,其固体残留率随温度变化如图所示。图中D点对应固体的成分为
MnO
MnO
(填化学式)。
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】粉碎矿石或搅拌或适当增大盐酸浓度;PbS+MnO2+4HCl MnCl2+PbCl2+S↓+2H2O;增大c(Cl-),使PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌PbCl42-正向移动,促进PbCl2溶解;4.7≤pH<7.0;640;Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;MnO
80
℃
【解答】
【点评】
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(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(4)煅烧A的反应方程式是
(5)ag烧渣经过上述工艺可得红氧化铁bg。药典标准规定,制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%,则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于发布:2025/1/19 8:0:1组卷:30引用:1难度:0.5 -
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(2)若在空气中“酸浸”时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是:
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(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则A的操作是发布:2025/1/19 8:0:1组卷:12引用:1难度:0.1