采用废铁屑还原软锰矿(软锰矿主要成分是MnO2,还含有Fe2O3、MgO、SiO2和NiCO3杂质)来制备Mn的工艺流程如图所示.

已知:生成氢氧化物的pH见下表:
离子 | Fe2+ | Fe3+ | Mg2+ | Ni2+ | Mn2+ |
开始沉淀的pH | 7.5 | 2.7 | 8.1 | 7.7 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 9.7 | 3.7 | 9.4 | 8.4 | 9.8 |
4:1
4:1
。(2)“酸浸”前将原料粉碎的目的是
增大原料与硫酸的接触面积,加快反应速率
增大原料与硫酸的接触面积,加快反应速率
。(3)加入MnO2的目的是
将Fe2+氧化成Fe3+
将Fe2+氧化成Fe3+
,其反应的离子方程式为 2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
。(4)常温下,已知Kb(NH3⋅H2O)=4×10-5,则0.1mol/L的NH3⋅H2O的pH约为
11.3
11.3
(lg2=0.3)。(5)“调节pH”操作中pH控制范围为
3.7≤pH<7.7
3.7≤pH<7.7
。(6)“沉锰”过程中的离子方程式为
Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O
HCO
-
3
NH
+
4
Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O
,其过程中温度和pH对Mn2+和Mg2+沉淀率的影响如图所示,由图可知,“沉锰”的合适条件是 HCO
-
3
NH
+
4
温度为45℃、pH为7.5
温度为45℃、pH为7.5
。
【考点】物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用.
【答案】4:1;增大原料与硫酸的接触面积,加快反应速率;将Fe2+氧化成Fe3+;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;11.3;3.7≤pH<7.7;Mn2+++NH3⋅H2O=MnCO3↓++H2O;温度为45℃、pH为7.5
HCO
-
3
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:43引用:1难度:0.5
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