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填空题 (16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴来源:91考试网 91exam.org等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质
| Mn(OH)2
| Co(OH)2
| Ni(OH)2
| MnS
| CoS
| NiS
|
Ksp
| 2.1×10-13
| 3.0×10-16
| 5.0×10-16
| 1.0×10-11
| 5.0×10-22
| 1.0×10-22
|
?(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是??。
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是?,加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 ?。
(4)步骤Ⅳ中,在?(填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 ?。
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。进行二级沉降的目的是 ?。
填空题 (16分)锰是冶炼工业中常用的添加剂。以碳酸锰矿(主要成分为MnCO3,还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下:

已知25℃,部分物质的溶度积常数如下:
物质
| Mn(OH)2
| Co(OH)2
| Ni(OH)2
| MnS
| CoS
| NiS
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Ksp
| 2.1×10-13
| 3.0×10-16
| 5.0×10-1 6
| 1.0×10-11
| 5.0×10-22
| 1.0×10-22
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?(1)步骤Ⅰ中,MnCO3与硫酸反应的化学方程式是??。
(2)步骤Ⅱ中,MnO2在酸性条件下可将Fe2+离子氧化为Fe3+,反应的离子方程式是?,加氨水调节溶液的pH为5.0-6.0,以除去Fe3+。
(3)步骤Ⅲ中,滤渣2的主要成分是 ?。
(4)步骤Ⅳ中,在?(填“阴”或“阳”)极析出Mn,电极反应方程式为 ?。
(5)电解后的废水中还含有Mn2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀,过滤后再向滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降。进行二级沉降的目的是 ?。
本题答案:(1)MnCO3+H2 SO4 =MnSO4+ CO2↑+H2O?(3分)
(2) MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O?(3分)
(3) CoS和NiS?(3分,错、漏均扣1分)
(4)阴?(1分),Mn2++2e-=Mn?(3分)
(5)沉降得到MnS,以进一步去除废水中的Mn2+。?(3分)
本题解析:⑴加稀硫酸时样品中的MnCO3和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,并产生二氧化碳和水;
⑵据得失电子守恒有MnO2+2Fe2+――Mn2++2Fe3+,再据电荷守恒有MnO2+2Fe2++4H+――Mn2++2Fe3+,最后据原子守恒得MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;
⑶由于在第一次过滤之后的滤液中含有Mn2+、Ni2+、Co2+,向其中加入(NH4)2S,根据各物质的溶度积常数可确定有CoS和NiS沉淀(滤渣2)生成;
⑷由于第二次过滤后的滤液中主要含有NiSO4,电解该溶液时Ni2+在阴极上被还原:Mn2++2e-=Mn;
⑸由于将一级沉降得到Mn(OH)2沉淀过滤之后的滤液中还含有Mn2+,以进一步去除废水中的Mn2+,向该滤液中加入适量Na2S,进行二级沉降得到MnS[据溶解积常数确定其溶解度比Mn(OH)2小]。
本题所属考点:【物质的分离、提纯】
本题难易程度:【困难】
The wise man knows he knows nothing; the dunce thinks he knows all. 聪明人知道自己不懂什么,蠢人则认为自己什么都懂.