沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
分析 软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,所以酸浸后的滤液中的金属阳离子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,调节pH为5.4,将Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化锰将Cu2+、Zn2+沉淀,滤液为硫酸锰溶液,再通过系列变化得到高纯度的二氧化锰,
(1)根据FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4,则Fe2+被氧化为Fe3+,故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁,根据元素守恒还有水生成.
(2)由题目信息可知,酸浸后的过滤液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH进行判断.
(3)根据工艺流程及硫化物的Ksp判断.
解答 解:软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si、Fe、Al、Zn和Cu等元素的化合物,硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,所以酸浸后的滤液中的金属阳离子主要是Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+等,由离子开始沉淀及沉淀完全的pH可知,调节pH为5.4,将Fe3+、Al3+沉淀,加入硫化锰将Cu2+、Zn2+沉淀,滤液为硫酸锰溶液,再通过系列变化得到高纯度的二氧化锰,
(1)根据FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4,Fe2+被氧化为Fe3+,故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁,根据元素守恒还有水生成,反应方程式为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O,
故答案为:2FeSO4+MnO2+2H2SO4=MnSO4+Fe2(SO4)3+2H2O;
(2)酸浸后的过滤液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,加氨水调pH至5.4,结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知,Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,其它离子不沉淀,故滤渣B的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,
故答案为:Fe(OH)3和Al(OH)3;
(3)根据题中硫化物的Ksp可知,加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+,
故答案为:Cu2+、Zn2+.
点评 本题考查学生对元素及其化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程式、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等,难度中等,需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力.
科目:高中化学 来源: 题型:填空题
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 甘油[HOCH2-CH(OH)-CH2OH] | B. | 烃基乙酸[OHCH2COOH] | ||
C. | 葡萄糖(C6H12O6) | D. | 蔗糖(C12H22O11) |
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题
元素符号 | W | X | Y | Z |
原子消息 | 海水中质量分数最高的元素 | 非金属性强而单质(X2)很稳定 | M层比K层少1个电子 | 第三周期元素的简单离子中半径最小 |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 常温下,16gO2含有16NA个电子 | |
B. | 一个CO分子、CO2分子的质量分子分别是ag、bg,则氧原子的相对原子质量是NA(b-a) | |
C. | 0.1mol.L-1CH3COOH溶液中含有CH3COOH-的数目为0.1NA | |
D. | 将2molSO2和10molO2充入一密闭容器中充分反应后,生成SO3的分子数为2NA |
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科目:高中化学 来源: 题型:选择题
A. | 2.7g | B. | 5.2g | C. | 7.8g | D. | 10g |
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科目:高中化学 来源: 题型:多选题
A. | Na+ 1s22s22p6 | B. | F 1s22s22p6 | C. | N3+ 1s22s22p6 | D. | O2- 1s22s22p6 |
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