问题 填空题

工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:

氢氧化物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Pb(OH)2Mn(OH)2
开始沉淀的pH3.31.56.54.28.08.3
沉淀完全的pH5.23.79.76.78.89.8
 

请回答下列问题:

(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是__________________。

(2)酸浸后的溶液中含有Mn2、SO42,另含有少量Fe2、Fe3、Al3、Cu2、Pb2等,其除杂过程如下:

①加入MnO2将Fe2氧化,其离子反应方程式为__________________________。

②加入CaO将溶液的pH调到5.2~6.0,其主要目的是

_____________________________________________________________。

③加入BaS,除去Cu2、Pb2后,再加入NaF溶液,除去______________________。

(3)从溶液A中回收的主要物质是________________,该物质常用作化肥。

(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫酸处理,将其转化为MnSO4和MnO2,然后再用氧化剂将Mn2转化为MnO2,制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式:______________________________。

答案

(1)增大接触面积,加快反应速率(使反应更充分)

(2)①2Fe2+MnO2+4H=2Fe3+Mn2+2H2O

②除去Fe3、Al3 ③Ca2

(3)(NH4)2SO4

(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O

(1)将碳酸锰矿粉碎,可以增大与H2SO4的接触面积,加快化学反应速率。(2)根据沉淀时的pH值,应把Fe2氧化;加入CaO和H反应,增大pH到5.2~6.0可使Al3、Fe3完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀,除去Fe3、Al3;调节pH值时,加入了CaO,为了除去Ca2,应加入NaF,使之生成CaF2沉淀。

(3)溶液A中的阴离子为SO42,所以加NH4HCO3后,生成的主要物质是(NH4)2SO4,作为氮肥用。

(4)Mn3O4+2H2SO4=2MnSO4+MnO2+2H2O (用倒配法配平,Mn3O4中Mn的化合价为+)。

单项选择题
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