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软锰矿的主要成分是MnO2,其悬浊液可吸收烟气中SO2,所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰,其一种工艺流程如图1所示.回答下列问题:(1)软锰矿悬浊液吸收SO2的过程中,SO2体现了
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软锰矿的主要成分是MnO2,其悬浊液可吸收烟气中SO2,所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰,其一种工艺流程如图1所示.回答下列问题:
(1)软锰矿悬浊液吸收SO2的过程中,SO2体现了___ 性.
(2)“氧化剂”发生反应的离子方程式为___.
(3)已知:Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34;
Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30;
Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15;
Krp[Mn(OH) 2]=4.0×10-14;
“水解沉淀“中:
①“中和剂“可以是___(填标号)
A.Al2O3 B.H2SO4 C.MgO D.MnO2
②溶液的pH应不低于___(离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全)
③不采用“水解沉淀“除Ni2+的原因是___.
(4)“置换”中发生反应的离子方程式为___.
(5)“结晶分离”中的部分物质的溶解度曲线如图2.
①加入稀硫酸的作用是___(结合平衡移动原理解释).
②结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在___℃(填“27”、“60”或“70”).
(6)高纯硫酸锰可用于水中溶解氧含量的测定,步骤如下:
步骤1:水中的氧气在碱性溶液中将MnSO4氧化为Mn(OH)2.
步骤2:在酸性条件下,加入KI将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+.
步骤3:用Na2S2O3标准溶液滴定步骤2中生成的I2(2S2O32-+I2═2I-+S4O62-).
取某水样100mL,按上述测定步骤滴定,消耗a mol•L-1NaS2O3标准溶液VmL,该水样溶解氧含量为___ mol•L-1.
(1)软锰矿悬浊液吸收SO2的过程中,SO2体现了___ 性.
(2)“氧化剂”发生反应的离子方程式为___.
(3)已知:Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34;
Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30;
Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15;
Krp[Mn(OH) 2]=4.0×10-14;
“水解沉淀“中:
①“中和剂“可以是___(填标号)
A.Al2O3 B.H2SO4 C.MgO D.MnO2
②溶液的pH应不低于___(离子浓度小于1×10-5mol•L-1时,即可认为该离子沉淀完全)
③不采用“水解沉淀“除Ni2+的原因是___.
(4)“置换”中发生反应的离子方程式为___.
(5)“结晶分离”中的部分物质的溶解度曲线如图2.
①加入稀硫酸的作用是___(结合平衡移动原理解释).
②结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在___℃(填“27”、“60”或“70”).
(6)高纯硫酸锰可用于水中溶解氧含量的测定,步骤如下:
步骤1:水中的氧气在碱性溶液中将MnSO4氧化为Mn(OH)2.
步骤2:在酸性条件下,加入KI将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+.
步骤3:用Na2S2O3标准溶液滴定步骤2中生成的I2(2S2O32-+I2═2I-+S4O62-).
取某水样100mL,按上述测定步骤滴定,消耗a mol•L-1NaS2O3标准溶液VmL,该水样溶解氧含量为___ mol•L-1.
▼优质解答
答案和解析
(1)软锰矿悬浊液吸收SO2的过程中,SO2体现了还原性,
故答案为:还原;
(2)“氧化剂”发生反应是利用二氧化锰氧化亚铁离子为铁离子,二氧化锰被还原为锰离子,反应的离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,
故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(3)①中和剂是调节溶液PH除去杂质离子,且不引入新的杂质,
A.Al2O3 若和酸反应会引入铝离子杂质,故A错误;
B.H2SO4 加入后不能调节溶液PH,且引入新的杂质,故B错误;
C.MgO 加入和酸反应能调节溶液PH且不引入新的杂质,故C正确;
D.MnO2 不能和稀酸反应,故D错误;
故答案为:C;
②Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34;Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30;比较溶度积可知,铝离子全部沉淀,铁离子已全部沉淀,结合氢氧化铝溶度积常数可知,
Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34=c(Al3+)c3(OH-),计算得到c(OH-)=10-
,c(H+)=
=10
,PH=4.3,
故答案为:4.3;
③Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15,Krp[Mn(OH)2]=4.0×10-14,Ni2+完全沉淀的pH与Mn2+比较相近不采用“水解沉淀“除Ni2+,
故答案为:Ni2+完全沉淀的pH与Mn2+比较相近,不利于两者分离;
(4)“置换”中发生反应是锰置换镍,反应的离子方程式为Mn+Ni2+=Mn2++Ni,
故答案为:Mn+Ni2+=Mn2++Ni;
(5)①加入稀硫酸的作用是增大SO42-的浓度,沉淀溶解平衡逆向进行,使MnSO4和MgSO4的溶解度下降,便于结晶析出,
故答案为:增大SO42-的浓度,使MnSO4和MgSO4的溶解度下降,便于结晶析出;
②图象中溶解度变化趋势判断,结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在70°C,硫酸镁溶解度最大,此时硫酸锰溶解度小便于析出硫酸锰晶体,
故答案为:70;
(6)过程中存在定量关系:
MnSO4~MnO(OH)2~2KI~I2~
O2~2S2O32-,
0.5 2
n amol/L×V×10-3L
n=0.25aV×10-3mol,
100mL水样溶解氧含量=
mol•L-1 ,
故答案为:
.
故答案为:还原;
(2)“氧化剂”发生反应是利用二氧化锰氧化亚铁离子为铁离子,二氧化锰被还原为锰离子,反应的离子方程式为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,
故答案为:MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
(3)①中和剂是调节溶液PH除去杂质离子,且不引入新的杂质,
A.Al2O3 若和酸反应会引入铝离子杂质,故A错误;
B.H2SO4 加入后不能调节溶液PH,且引入新的杂质,故B错误;
C.MgO 加入和酸反应能调节溶液PH且不引入新的杂质,故C正确;
D.MnO2 不能和稀酸反应,故D错误;
故答案为:C;
②Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34;Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30;比较溶度积可知,铝离子全部沉淀,铁离子已全部沉淀,结合氢氧化铝溶度积常数可知,
Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34=c(Al3+)c3(OH-),计算得到c(OH-)=10-
29 |
3 |
10-14 |
c(OH-) |
13 |
3 |
故答案为:4.3;
③Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15,Krp[Mn(OH)2]=4.0×10-14,Ni2+完全沉淀的pH与Mn2+比较相近不采用“水解沉淀“除Ni2+,
故答案为:Ni2+完全沉淀的pH与Mn2+比较相近,不利于两者分离;
(4)“置换”中发生反应是锰置换镍,反应的离子方程式为Mn+Ni2+=Mn2++Ni,
故答案为:Mn+Ni2+=Mn2++Ni;
(5)①加入稀硫酸的作用是增大SO42-的浓度,沉淀溶解平衡逆向进行,使MnSO4和MgSO4的溶解度下降,便于结晶析出,
故答案为:增大SO42-的浓度,使MnSO4和MgSO4的溶解度下降,便于结晶析出;
②图象中溶解度变化趋势判断,结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在70°C,硫酸镁溶解度最大,此时硫酸锰溶解度小便于析出硫酸锰晶体,
故答案为:70;
(6)过程中存在定量关系:
MnSO4~MnO(OH)2~2KI~I2~
1 |
2 |
0.5 2
n amol/L×V×10-3L
n=0.25aV×10-3mol,
100mL水样溶解氧含量=
aV |
400 |
故答案为:
aV |
400 |
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