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MnO2和锌是制造干电池的主要原料。可由软锰矿(主要成分MnO2,含少量杂质Al2O3)和闪锌矿(主要成分ZnS,含少量杂质FeS、CuS)为原料制备: (1)酸溶后滤液中含Fe3+。酸溶过程中生成Fe3+的离子方程式为________。 (2)除杂时加
MnO2和锌是制造干电池的主要原料。可由软锰矿(主要成分MnO2,含少量杂质Al2O3)和闪锌矿(主要成分ZnS,含少量杂质FeS、CuS)为原料制备: (1)酸溶后滤液中含Fe3+。酸溶过程中生成Fe3+的离子方程式为________。 (2)除杂时加
admin
2017-12-12
52
问题
MnO
2
和锌是制造干电池的主要原料。可由软锰矿(主要成分MnO
2
,含少量杂质Al
2
O
3
)和闪锌矿(主要成分ZnS,含少量杂质FeS、CuS)为原料制备:
(1)酸溶后滤液中含Fe
3+
。酸溶过程中生成Fe
3+
的离子方程式为________。
(2)除杂时加入适量的Zn,主要反应的离子方程式为_________。
(3)已知:
室温下,欲除去溶液中的Fe
3+
、Al
3+
(c≤1×10
-6
mol.L
-1
视为除尽),至少需将溶液pH调节至________。
(4)电解时阳极电极反应方程式为___________。
(5)本流程中可以循环利用的物质有Zn、MnO
2
和__________。
选项
答案
(1)3MnO
2
+2FeS+12H
+
=2Fe
3+
+3Mn
2+
+2S+6H
2
O (2)Zn+Cu
2+
=Cu+Zn
2+
;Zn+2Fe
3+
=2Fe
2+
+Zn
2+
(3)5.0<pH<7.1 (4)Mn
2+
2H
2
O-2e
-
=MnO
2
+4H
+
(5)硫酸
解析
(2)锌分别和铜离子、三价铁离子反应。
(3)室温下,除去MnSO
4
溶液中的Fe
3+
、Al
3+
,氢氧化铝完全变成沉淀时的pH:K
sp
[Al(OH)
3
]=1×10
-33
=(Al
3+
)×c
3
(OH
-
),c(Al
3+
)=1×10
-6
mol.L
-1
,解得:c(OH
-
)=1×10
-9
mol.L
-1
,c(H
+
)=1×10
-5
mol.L
-1
,pH=5,同理Fe(OH)
3
完全变成沉淀时,pH约为3.5,同理也可算出Mn(OH)
2
开始沉淀的pH为7.1,故pH范围是5.0<pH<7.1,所以答案为5.0<pH<7.1。
(4)阳极发生氧化反应。
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