工业上以高硫锰矿与氧化锰矿(还含Si、Fe、Al、Mg、Ni等元素)为原料制备硫酸锰的工艺流程如图1所示:
已知:
①部分金属离子形成氢氧化物沉淀时离子的平衡浓度与pH的关系如图2所示:
②部分物质的Ksp如表:
物质 | MnS | FeS | NiS | MgF2 | CaF2 |
Ksp | 1×10−9.6 | 1×10−17.2 | 1×10−24.0 | 1×10−10.2 | 1×10−8.2 |
回答下列问题:
(1)滤渣1的主要成分为S和
SiO2或硅酸盐
SiO2或硅酸盐
,“氧化”步骤发生反应的离子方程式为 2Fe2++MnO2+4H+=2H2O+Mn2++2Fe3+
2Fe2++MnO2+4H+=2H2O+Mn2++2Fe3+
。(2)“调pH”前检验滤液中是否含Fe2+所用的试剂是
铁氰化钾
铁氰化钾
,滤渣2的主要成分为 Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4
Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4
(填化学式)。(3)已知在“硫化”条件下,溶液中c(S2-)和pH的关系为pH=
1
2
13
13
。(4)“氟化”时,若使溶液中的Mg2+和Ca2+沉淀完全,需维持c(F-)不低于
1×10−1.6
1×10−1.6
mol•L-1。若溶液酸度过高,Ca2+和Mg2+沉淀不完全,原因是 酸度过高,F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2、CaF2的溶解平衡向右移动
酸度过高,F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2、CaF2的溶解平衡向右移动
。反应MgF2(s)+Ca2+(aq)⇌CaF2(s)+Mg2+(aq)的平衡常数为 1×10-2
1×10-2
。(5)“碳化”过程中发生反应的离子方程式为
Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
HCO
-
3
Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
。HCO
-
3
【考点】制备实验方案的设计.
【答案】SiO2或硅酸盐;2Fe2++MnO2+4H+=2H2O+Mn2++2Fe3+;铁氰化钾;Al(OH)3、Fe(OH)3、CaSO4;13;1×10−1.6;酸度过高,F−与H+结合形成弱电解质HF,MgF2、CaF2的溶解平衡向右移动;1×10-2;Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
HCO
-
3
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:13引用:2难度:0.6
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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、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 -
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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
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