(2013?泰安二模)工業(yè)上常利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO2)來(lái)吸收含SO2的廢氣,最終制得硫酸錳晶體(MnSO4?H2O),其主要流程如下:
已知:浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,還含有少量的Fe2+、Al3+等其他金屬離子.有關(guān)金屬離子形成氫氧化物沉淀時(shí)溶液的pH見(jiàn)下表:
離子 開(kāi)始沉淀時(shí)的pH 完全沉淀時(shí)的pH
Fe2+ 7.6 9.7
Fe3+ 2.7 3.7
Al3+ 3.8 4.7
Mn2+ 8.3 9.8
(1)軟錳礦漿中通入含SO2廢氣后,發(fā)生主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為
SO2+MnO2=MnSO4
SO2+MnO2=MnSO4

(2)浸出液中加入MnO2粉末的目的是
將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
;反應(yīng)的離子方程式是
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O

(3)溶液中加入石灰漿來(lái)調(diào)節(jié)pH,其作用是
使Fe3+Al3+完全沉淀
使Fe3+Al3+完全沉淀
;pH應(yīng)調(diào)節(jié)的范圍是
4.7≤pH≤8.3
4.7≤pH≤8.3

(4)濾渣的主要成分是
Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4
Fe(OH)3、Al(OH)3、CaSO4
(用化學(xué)式表示).
分析:(1)從流程圖看,浸出過(guò)程是軟錳礦漿(MnO2)與SO2的反應(yīng).
(2)雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+;
(3)從表可以看出,只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀;
(4)Fe3+、Al3+陽(yáng)離子通過(guò)調(diào)pH值,轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,同時(shí)生成微溶的硫酸鈣.
解答:解:(1)低品位軟錳礦漿的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH<2,其中的金屬離子主要是Mn2+,則MnO2與SO2發(fā)生氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式為SO2+MnO2=MnSO4,
故答案為:SO2+MnO2=MnSO4
(2)雜質(zhì)離子中只有Fe2+具有還原性,可以被MnO2在酸性條件下氧化成Fe3+,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,
故答案為:將Fe2+氧化為Fe3+;2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(3)溶液中加入石灰漿來(lái)調(diào)節(jié)pH,其作用是除去雜質(zhì)中含有Fe3+、Al3+陽(yáng)離子,從圖可表以看出,大于4.7可以將Fe3+和Al3+除去,小于8.3是防止Mn2+也沉淀,所以只要調(diào)節(jié)pH值在4.7~8.3間即可,
故答案為:使Fe3+Al3+完全沉淀;4.7≤pH≤8.3;
(4)Fe3+、Al3+陽(yáng)離子通過(guò)調(diào)pH值,轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵、氫氧化鋁沉淀,同時(shí)生成微溶的硫酸鈣,所以濾渣主要有氫氧化鐵、氫氧化鋁、硫酸鈣.
故答案為:氫氧化鐵、氫氧化鋁、硫酸鈣.
點(diǎn)評(píng):本題以制備硫酸錳的生產(chǎn)流程為知識(shí)載體,考查化學(xué)反應(yīng)的書寫,及除雜中的問(wèn)題,題目難度中等,本題注意把握數(shù)據(jù)處理能力和流程分析能力.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

(2013?泰安二模)下列說(shuō)法正確的是( 。
①明礬溶于水生成Al(OH)3膠體,可除去水中的懸浮顆粒雜質(zhì)
②離子化合物中陰、陽(yáng)離子間只存在靜電吸引力
③CH3COONa、BaSO4都是強(qiáng)電解質(zhì)
④向Na2SiO3溶液中通入CO2至過(guò)量,溶液先變渾濁后變澄清
⑤裝強(qiáng)堿溶液的試劑瓶需要用橡膠塞,長(zhǎng)時(shí)間后會(huì)在瓶口有白色固體生成.

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(2013?泰安二模)鈀的化合物PdCl2通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可用來(lái)檢測(cè)有毒氣體CO,該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物有CO、Pd、H2O、HCl、PdCl2和一種未知物質(zhì)X.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(  )

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(2013?泰安二模)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),下列敘述不正確的是( 。

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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2013?泰安二模)近年來(lái),以天然氣等為原料合成甲醇的難題被一一攻克,極大地促進(jìn)了甲醇化學(xué)的發(fā)展.
(1)與炭和水蒸氣的反應(yīng)相似,以天然氣為原料也可以制得CO和H2,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為
CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2
CH4+H2O
 高溫 
.
 
CO+3H2

(2)合成甲醇的一種方法是以CO和H2為原料,其能量變化如圖1所示:
由圖可知,合成甲醇的熱化學(xué)方程式為
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=(a-b)kJ/mol
CO(g)+2H2(g)?CH3OH(g)△H=(a-b)kJ/mol

(3)以CO2為原料也可以合成甲醇,其反應(yīng)原理為:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)
①在lL的密閉容器中,充入1molCO2和3molH2,在500℃下發(fā)生反應(yīng),測(cè)得CO2(g)和CH3OH(g)的濃度隨時(shí)問(wèn)變化如圖2所示:
則下列說(shuō)法正確的是
BD
BD
(填字母);
A.3min時(shí)反應(yīng)達(dá)到平衡
B.0~10min時(shí)用H2表示的反應(yīng)速率為0.225mol?-1?min-1
C.CO2的平衡轉(zhuǎn)化率為25%
D.該溫度時(shí)化學(xué)平衡常數(shù)為
16
3
(mol?L-1)-2

②在相同溫度、相同容積的3個(gè)密閉容器中,按不同方式投入反應(yīng)物,保持恒溫、恒容,測(cè)得反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí)的有關(guān)數(shù)據(jù)如下:
容器 容器1 容器2 容器3
反應(yīng)物投入量(始態(tài)) 1molCO2、3molH2 0.5molCO2、1.5molH2 1molCH3OH、1molH2O
CH3OH的平衡濃度/mol?L-1 c1 c2 c3
平衡時(shí)體系壓強(qiáng)/Pa p1 p2 p3
則下列各量的大小關(guān)系為c1
等于
等于
c3,p2
小于
小于
p3(填“大于”、“等于”或“小于”).
(4)近年來(lái),甲醇燃料電池技術(shù)獲得了新的突破,如圖3所示為甲醇燃料電池的裝置示意圖.電池工作時(shí),分別從b、c充入CH3OH、O2,回答下列問(wèn)題:
①?gòu)膁處排出的物質(zhì)是
,溶液中的質(zhì)子移向電極
N
N
(填“M”或“N”);
②電極M上發(fā)生的電極反應(yīng)式為
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+
CH3OH+H2O-6e-=CO2+6H+

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