工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表。
回答下列问题:
(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4,酸浸时发生的主要反应的离子方程式为 。
(2)调节pH时不用氢氧化钠原因是: ,理论上,调节pH的最小值为 ,滤渣B的主要成分是 。
(3)加入MnS的目的是除去 杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为 。回收废旧碱性锰电池中的锰,可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnO(OH)+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O,该方法的优点是 。
(1)MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
(2)使Al(OH)3溶解、使Mn2+沉淀 5.2 Fe(OH)3、 Al(OH)3
(3)Cu2+ Zn2+
(4)MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-(或2MnO2+H2O+2e-=Mn2O3+2OH-) 工艺流程简单;生成CO2和H2O不影响MnSO4纯度;反应过程无有毒有害物质生成,不造成二次污染;废物资源化等。
题目分析:(1)硫酸亚铁在酸性条件下将MnO2还原为MnSO4的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。(2)调节pH时不用氢氧化钠是因为若使用NaOH溶液,溶液因过量而使Al(OH)3溶解、使Mn2+沉淀 。(3)加入MnS的目的是除去杂质离子Cu2+ 和 Zn2+ 。(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应方程式为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-;回收废旧碱性锰电池中的锰,可向含锰混合物中加入一定量的稀硫酸、稀草酸,并不断搅拌至无气泡为止,其主要反应为:2MnO(OH)+MnO2 +2H2C2O4 +3H2SO4=3MnSO4 +4CO2 ↑+6H2O,其优点是工艺流程简单,反应生成的CO2和H2O不影响MnSO4纯度;反应过程没有毒有害物质生成,不造成二次污染;废物资源化等。2参与的反应、废旧电池的Mn的回收、利用的方法及优点等知识。