工业上可用软锰矿制备硫酸锰。某生产硫酸锰的工艺流程如图:

已知:①软锰矿的主要成分是MnO2,还含有SiO2、CaO、Al2O3、Fe2O3等。
②MnO2在酸性条件下氧化性较强。
③不同金属离子沉淀的pH
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 |
开始沉淀 | 1.9 | 6.5 | 3.3 | 7.7 |
沉淀完全 | 3.7 | 9.7 | 5.2 | 9.8 |
温度/℃ | 50 | 80 | 90 | 100 |
溶解度/(g/100g水) | 58 | 48 | 42 | 34 |
(1)软锰矿与铁、稀硫酸可能发生的氧化还原反应有:Fe+2H+→Fe2++H2、
Fe+2Fe3+=3Fe2+
Fe+2Fe3+=3Fe2+
、3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O
。(再写两个离子反应方程式)(2)浸出液中含Fe2+和Fe3+。写出检验浸出液中含Fe2+的方法。
取样,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振荡,再加入少量H2O2(氯水等),溶液变为红色
取样,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振荡,再加入少量H2O2(氯水等),溶液变为红色
。(3)加入CaCO3之前需加入H2O2,选H2O2的理由是:
氧化Fe2+为Fe3+且不引入新杂质
氧化Fe2+为Fe3+且不引入新杂质
。(4)加入MnF2的目的可能是:
除去溶液中的Ca2+
除去溶液中的Ca2+
。(5)从滤液中获得MnSO4晶体的方法是:
将滤液加热浓缩、蒸发结晶、趁热过滤
将滤液加热浓缩、蒸发结晶、趁热过滤
。(6)在m(H2SO4):n(MnO2)=2.1:1、反应温度为50℃条件下,探究n(Fe):n(MnO2)对锰浸出率的影响,实验数据如图所示。工业上宜选择n(Fe):n(MnO2)=0.78:1,请结合图象说明原因。
n(Fe):n(MnO2)=0.78时,锰浸出率已达96%,再增加Fe的比例,锰浸出率改变不多,而后续除去Fe又会增加成本
n(Fe):n(MnO2)=0.78时,锰浸出率已达96%,再增加Fe的比例,锰浸出率改变不多,而后续除去Fe又会增加成本
。
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】Fe+2Fe3+=3Fe2+;3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O;取样,加入CaCO3(NaOH溶液等)使溶液pH升至3.7 (大于3.7小于6.5都可),再加入KSCN溶液,振荡,再加入少量H2O2(氯水等),溶液变为红色;氧化Fe2+为Fe3+且不引入新杂质;除去溶液中的Ca2+;将滤液加热浓缩、蒸发结晶、趁热过滤;n(Fe):n(MnO2)=0.78时,锰浸出率已达96%,再增加Fe的比例,锰浸出率改变不多,而后续除去Fe又会增加成本
【解答】
【点评】
声明:本试题解析著作权属菁优网所有,未经书面同意,不得复制发布。
发布:2024/6/27 10:35:59组卷:55引用:2难度:0.5
相似题
-
1.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(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)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61
Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“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
(5)煅烧A的反应方程式是
(6)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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:5引用:1难度:0.5 -
2.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(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)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(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
(5)a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.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:114引用:4难度:0.5 -
3.硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣(主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质).用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下:
(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(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)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
(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:0.5