Question

【題目】硫酸錳在錳系產(chǎn)品中具有重要地位，由軟錳礦(MnO2) 和硫鐵礦(FeS2)制備流程如下:

(1)從“除質(zhì)2”后的溶液中得到MnSO4的操作為______、降溫結(jié)晶、過(guò)濾和干燥。

(2)下圖是在一定條件下，不同濃度的硫酸對(duì)各元素浸出率的影響，由此得出的相關(guān)結(jié)論是:

①__________；②__________。提高軟錳礦浸出率的措施還有______和_______。

(3)除鐵劑為H2SO5和氨水。

①H2SO5 中S的化合價(jià)為+6，其中過(guò)氧鍵的數(shù)目為______，加入其目的是_________。

②寫出Fe3+生成沉淀黃銨鐵礬NH4Fe3(SO4)2(OH)6的離子方程式____________。

(4)工業(yè)除質(zhì)劑為MnF2，發(fā)生反應(yīng)為(已知，該溫度下MnF2、CaF2 和MgF2 的Ksp分別為5.0×10-3、2.0×10-10、8.0×10-11)

反應(yīng)I：MnF2(s) +Ca2+=CaF2(s) +Mn2+

反應(yīng)II：MnF2(s) +Mg2+=MgF2(s) + Mn2+

若濾液中c(Mg2+) =0.02 mol/L，加入MnF2(s),使Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(Ca2+) =1.0×10-5mol/L，此時(shí)是否有MgF2 沉淀生成?_________(列式計(jì)算)。

Answer 1

【答案】 蒸發(fā)濃縮 硫酸濃度越低（高），浸出率越低（高） 硫酸濃度與錳的浸出率相關(guān)性不完全一致 提高溫度 粉碎礦石 1 氧化亞鐵離子，便于形成黃銨鐵礬沉淀 6NH3·H2O + 3Fe3+ + 2SO42- = NH4Fe3(SO4)2(OH)6 + 5NH4+ Ca2+恰好沉淀完全時(shí)，c2(F-)=mol·L1=2.0×10–5 mol·L1，

c(Mg2+)×c2(F-)＝0.02×2.0×10–5=4.0×10–7＞Ksp ，因此會(huì)生成MgF2沉淀

【解析】試題分析：(1) MnSO4溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾和干燥得到MnSO4；(2)根據(jù)圖示分析不同濃度的硫酸對(duì)各元素浸出率；要提高軟錳礦浸出率可以提高溫度或把礦石粉碎；(3) ①H2SO5中S的化合價(jià)為+6，結(jié)構(gòu)式是；

；含有過(guò)氧鍵，具有氧化性；②Fe3+與NH3·H2O 、 SO42-反應(yīng)生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6；(4)根據(jù)CaF2的Ksp計(jì)算Ca2+恰好沉淀完全即溶液中c(F-)，再計(jì)算MgF2的Q，Q與MgF2的Ksp比較，若Q> Ksp，則 有沉淀；

解析：(1) MnSO4溶液蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過(guò)濾和干燥得到MnSO4；(2)根據(jù)圖示可知，①硫酸濃度越低，浸出率越低；②硫酸濃度與錳的浸出率相關(guān)性不完全一致；提高軟錳礦浸出率可以提高溫度或把礦石粉碎；(3) ①H2SO5中S的化合價(jià)為+6，結(jié)構(gòu)式為，過(guò)氧鍵的數(shù)目為1，H2SO5具有氧化性，把亞鐵離子氧化為鐵離子，便于形成黃銨鐵礬沉淀；②Fe3+與NH3·H2O 、 SO42-反應(yīng)生成NH4Fe3(SO4)2(OH)6沉淀的離子方程式是6NH3·H2O + 3Fe3+ + 2SO42- = NH4Fe3(SO4)2(OH)6 + 5NH4+；(4) Ca2+恰好沉淀完全時(shí)，c2(F-)=mol·L1=2.0×10–5 mol·L1，

c(Mg2+)×c2(F-)＝0.02×2.0×10–5=4.0×10–7＞Ksp ，因此會(huì)生成MgF2沉淀。