某研究性学习小组得到一块软锰矿样品,其主要成分为二氧化锰(MnO2)和石英(SiO2).为了制取Cl2和探究

作者&投稿:季枝 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
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(~

(1)根据FeSO4在反应条件下将MnO2还原为MnSO4,Fe2+被氧化为Fe3+,故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁,根据元素守恒还有水生成,反应方程式为:2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;(2)酸浸后的过滤液中含有Mn2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+、Fe2+,若使用氢氧化钠溶液,会使铝离子反应生成偏铝酸根离子,无法生成沉淀,锰离子与氢氧根离子反应生成氢氧化锰沉淀;铝离子完全沉淀时溶液的pH=5.2,铁离子完全沉淀时溶液pH=3.2,所以调节溶液的最小pH为5.2;结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知,Fe3+、Al3+完全转化为Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,其它离子不沉淀,故滤渣A的主要成分为Fe(OH)3和Al(OH)3,故答案为:氢氧化钠会使氢氧化铝溶解、使锰离子沉淀;5.2;Fe(OH)3和Al(OH)3;(3)根据题中硫化物的Ksp可知,加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu2+、Zn2+,故答案为:Cu2+、Zn2+;(4)碱性锌锰干电池中Zn作负极,则MnO2作正极得电子,其电极反应式应为MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-;根据反应方程式可知,该方法的优点为:工艺流程简单;生成二氧化碳和水不影响硫酸锰的纯度;反应过程中无有毒物质生成,不会造成二次污染等,故答案为:MnO2+H2O+e-=MnOOH+OH-;工艺流程简单;生成二氧化碳和水不影响硫酸锰的纯度;反应过程中无有毒物质生成,不会造成二次污染等.

A、软锰矿(主要成分为MnO2)和闪锌矿(主要成分为ZnS)在酸溶后生成了硫单质,说明二氧化锰做氧化剂,故A错误;B、盐酸代替硫酸进行酸溶,盐酸溶液中氯离子被氧化生成氯气,故B错误;C、酸溶后在最后电解滤液时又生成,可以循环利用,故C正确;D、二氧化锰在酸溶后备还原为锰离子,通电电解在阳极生成二氧化锰,阴极生成锌,故D错误;故选C.

(1)软锰矿样品,其主要成分为二氧化锰(MnO2)和石英(SiO2),加入浓盐酸加热反应生成氯化锰,氯气和水,MnO2+4HCl(浓)
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