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以银锰精矿(主要含Ag2S、MnS、FeS2)和氧化锰矿(主要含MnO2)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如图。

已知:酸性条件下,MnO2的氧化性强于Fe3+
(1)“浸锰”过程是在H2SO4溶液中使矿石中的锰元素浸出,同时去除FeS2,有利于后续银的浸出;矿石中的银以Ag2S的形式残留于浸锰渣中。
①“浸锰”过程中,发生反应MnS+2H+═Mn2++H2S↑,则可推断:Ksp(MnS)
(填“>”或“<”)Ksp(Ag2S)。
②在H2SO4溶液中,银锰精矿中的FeS2和氧化锰矿中的MnO2发生反应,则浸锰液中主要的金属阳离子有
Fe3+、Mn2+
Fe3+、Mn2+

(2)“浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以[AgCl2]-形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
2
2
Fe3++Ag2S+
4
4
Cl-
Cl-
2
2
Fe2+
Fe2+
+2[AgCl2]-+S。
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中Cl-、H+的作用:
Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,增大溶液中S2-浓度,有利于平衡正向移动,提高Ag2S浸出率,H+可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀
Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,增大溶液中S2-浓度,有利于平衡正向移动,提高Ag2S浸出率,H+可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀

(3)“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有
Fe+2[AgCl2]-=Fe2++4Cl-+2Ag、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2
Fe+2[AgCl2]-=Fe2++4Cl-+2Ag、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2

②一定温度下,Ag的沉淀率随反应时间的变化如图所示。解释t分钟后Ag的沉淀率逐渐减小的原因:
溶液中生成的Fe2+会被氧气氧化生成Fe3+,而Fe3+把部分Ag氧化为Ag+
溶液中生成的Fe2+会被氧气氧化生成Fe3+,而Fe3+把部分Ag氧化为Ag+


(4)结合“浸锰”过程,从两种矿石中各物质利用的角度,分析联合提取银和锰的优势:
将两种矿石中锰元素同时提取到浸锰液中,获得MnSO4,同时实现锰元素与银元素分离,而生成的Fe3+可以用于浸银,节约氧化剂
将两种矿石中锰元素同时提取到浸锰液中,获得MnSO4,同时实现锰元素与银元素分离,而生成的Fe3+可以用于浸银,节约氧化剂

【答案】>;Fe3+、Mn2+;2;4;Cl-;2;Fe2+;Cl-与Ag2S电离出的Ag+结合生成[AgCl2]-,增大溶液中S2-浓度,有利于平衡正向移动,提高Ag2S浸出率,H+可以抑制Fe3+水解,防止生成Fe(OH)3沉淀;Fe+2[AgCl2]-=Fe2++4Cl-+2Ag、Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+2H+=Fe2++H2↑;溶液中生成的Fe2+会被氧气氧化生成Fe3+,而Fe3+把部分Ag氧化为Ag+;将两种矿石中锰元素同时提取到浸锰液中,获得MnSO4,同时实现锰元素与银元素分离,而生成的Fe3+可以用于浸银,节约氧化剂
【解答】
【点评】
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发布:2024/5/17 8:0:8组卷:484引用:5难度:0.5
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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
     
    (用离子方程式表示)。
    (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
     
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    (1)焙烧时产生的主要有害气体是
     

    (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:
     
    (用离子方程式表示).
    (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
    在“除杂”步骤中,为除去Fe3+和Al3+,溶液的pH最大值应小于
     
    ,检验Fe3+已经除尽的试剂是
     
    (除KSCN外).
    (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
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