Question

【題目】一種用軟錳礦(主要成分MnO2)和黃鐵礦(主要成分FeS2)制取MnSO4·H2O并回收單質硫的工藝流程如下：

回答下列問題：

(1)步驟②浸取時若生成S、MnSO4及Fe2(SO4)3的化學方程式為______________________。

(2)步驟③所得酸性濾液可能含有Fe2+，除去Fe2+可用的物質是______________________；步驟④需將溶液加熱至沸然后在不斷攪拌下加入堿調節(jié)pH4~5，再繼續(xù)煮沸一段時間，“繼續(xù)煮沸”的目的是___________。步驟⑤所得濾渣為___________(填化學式)。

(3)步驟⑦需在90~100℃下進行，該反應的化學方程式為______________________。

(4)測定產品MnSO4·H2O的方法之一是：準確稱取ag產品于錐形瓶中，加入適量ZnO及H2O煮沸，然后用 c mol·L－1 KMnO4標準溶液滴定至淺紅色且半分鐘不褪，消耗標準溶液VmL，滴定反應的離子方程式為_________________________________，產品中Mn2+的質量分數(shù)為w(Mn2+)=_________________________________。

Answer 1

【答案】3MnO2 +2FeS2+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+4S↓+6H2O 加入軟錳礦粉或H2O2溶液 破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒長大，便于過濾分離 Fe(OH)3 (NH4)2Sx+12NH3+H2S + xS↓ 2MnO4－+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+

【解析】

（1）根據(jù)流程，加入物質為MnO2、FeS2、H2SO4，生成物為S、MnSO4、Fe2(SO4)3，即化學方程式為3MnO2＋2FeS2＋6H2SO4=3MnSO4＋Fe2(SO4)3＋3S↓＋6H2O；

（2）除去Fe2＋，不能引入新雜質，Fe2＋以還原性為主，因為需要制備MnSO4·H2O，MnO2可以作氧化劑，因此可以加入MnO2或軟錳礦粉，H2O2為綠色氧化劑，因此也可以加入H2O2溶液；根據(jù)流程，步驟④是除去鐵元素，步驟④需將溶液加熱至沸然后在不斷攪拌下加入堿調節(jié)pH4~5，再繼續(xù)煮沸一段時間，“繼續(xù)煮沸”的目的是破壞Fe(OH)3膠體并使沉淀顆粒長大，便于過濾分離；步驟⑤所得濾渣為Fe(OH)3；

（3）根據(jù)流程，步驟⑦發(fā)生分解反應，生成產品S，分解后，加水，又生成(NH4)2S，推出步驟⑦分解反應其他產物是NH3和H2S，即步驟⑦在90～100℃時，發(fā)生化學方程式為(NH4)2Sx＋12NH3↑＋H2S↑＋xS↓；

（4）高錳酸鉀具有強氧化性，滴加終點溶液顏色變?yōu)闇\紅色，說明高錳酸鉀參加氧化還原反應，根據(jù)信息，推出MnSO4為還原性，即滴定反應的離子方程式為2MnO4－＋3Mn2＋＋2H2O5MnO2↓＋4H＋；根據(jù)離子方程式，m(Mn2＋)=，w(Mn2＋)==8.25cV×10－2/a×100%。