某科研课题小组研究利用含H+、Na+、Zn2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、SO2-4的工业废电解质溶液,制备高纯的ZnO、MnO2、Fe2O3,设计实验流程如图:

回答下列问题:
(1)加入双氧水的目的是 将Fe2+氧化为Fe3+将Fe2+氧化为Fe3+,写出相应的离子方程式 2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O。
(2)第一次调pH使Fe3+完全沉淀,写出反应的离子方程式 Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓。
(3)第二次调pH前,科研小组成员分析此时的溶液,得到常温下相关数据如表(表中金属离子沉淀完全时,其浓度为1×10-5 mol•L-1)。
2
-
4
浓度/ (mol•L-1) |
氢氧化物的 Ksp |
开始沉淀的 pH |
沉淀完全的 pH |
|
Zn2+ | 0.12 | 1.2×10-17 | 6.0 | 8.1 |
Mn2+ | 0.10 | 4.0×10-14 | 7.8 | 9.8 |
99%
99%
,利用滤渣Ⅱ制备高纯的ZnO时,必然含有极其微量的 Fe2O3
Fe2O3
(以化学式表示)。(4)已知常温下,Ksp(MnS)=3.0×10-14,Ksp(ZnS)=1.5×10-24,在除锌时发生沉淀转化反应为:MnS(s)+Zn2+(aq)⇌ZnS(s)+Mn2+(aq),其平衡常数K=
2×1010
2×1010
。(5)沉锰反应在酸性条件下完成,写出该反应的离子方程式
Mn2++S2+2H2O=MnO2↓+2+4H+
O
2
-
8
SO
2
-
4
Mn2++S2+2H2O=MnO2↓+2+4H+
。O
2
-
8
SO
2
-
4
【答案】将Fe2+氧化为Fe3+;2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O;Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;99%;Fe2O3;2×1010;Mn2++S2+2H2O=MnO2↓+2+4H+
O
2
-
8
SO
2
-
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/9/19 0:0:8组卷:2引用:1难度:0.5
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-
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