锰的重要用途是制造锰钢.一种以高铁锰矿(含MnO2、Fe2O3及少量FeO、CaO、K2O、Na2O)为原料生产金属锰的工艺流程如图:

回答下列问题:
(1)“焙烧还原”时,高铁锰矿中MnO2被还原为MnO。
①理论上,还能被还原的成分有 Fe2O3Fe2O3、FeOFeO(填化学式)。
②根据表中数据,焙烧时应选择的温度为 1100℃1100℃。
还原温度/℃ | 焙烧后Mn元素在主要含锰物质中的分布/% | ||
MnO2 | 高价锰(MnxOy) | 低价锰(MnO) | |
600 800 1000 1100 1200 |
40.92 10.56 5.77 痕量 痕量 |
34.76 6.63 2.70 0.46 0.30 |
24.32 82.81 91.29 98.76 97.94 |
CaSO4
CaSO4
(填化学式)。(3)“除杂”时,加入的MnO2将Fe2+氧化为Fe3+,其离子方程式为
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
;再将pH逐步调至6,Fe3+水解为Fe(OH)3,同时Fe3+与Na+、K+形成络合物沉淀。(4)电解“净化”所得溶液(MnSO4的酸性溶液)制备Mn。
①电解时,溶液中的阳离子在阴极存在两个相互竞争的电极反应,其产物分别为Mn和
H2
H2
(填化学式)。②研究表明,加入适量的SeO2有利于Mn在电极上析出,机理为:SeO2与水反应生成的H2SeO3(二元弱酸)在阴极放电生成Se单质,该电极反应为
H2SeO3+4e-+4H+=Se+3H2O
H2SeO3+4e-+4H+=Se+3H2O
;电极上的Se对Mn2+有特殊的吸附性能,使Mn2+的电还原沉积成为主要反应。③电解废液可在上述流程的
浸出
浸出
步骤中循环使用。【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】Fe2O3;FeO;1100℃;CaSO4;MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;H2;H2SeO3+4e-+4H+=Se+3H2O;浸出
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:9引用:1难度:0.7
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