Question

【題目】一種由富錳渣(含2MnO·SiO2、3MnO·Al2O3·3SiO2、FeO及重金屬鹽等)制備高純MnCl2的工藝流程如下:

回答下列問題:

（1）“浸取”時的溫度與四種元素的浸取率如圖所示。

①工藝上控制75℃的主要原因是____________________________________________。

②鐵和鋁的浸出率從72℃明顯下降的可能原因是___________________________________。

（2）“氧化”時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為___________________________________________。

（3）通過調(diào)整pH可以“除鐵和鋁”。常溫下，三種氫氧化物開始沉淀和沉淀完全(使其濃度小于1×10-6mol/L)的部分數(shù)據(jù)如下表:

	Mn(OH)2	Fe (OH)3	Al(OH)3
開始沉淀pH	7.1	2.2	4. 1
沉淀完全pH	10.8	3.5	?

Al(OH)3沉淀完全的pH為______________{已知Ksp[Al(OH)3]=1×10-33}；“調(diào)pH”時，應(yīng)將溶液pH調(diào)整的范圍是______________________。

（4）“除重金屬”時，發(fā)生反應(yīng)Hg2++MnSHgS+M2+，其平衡常數(shù)K=___________[已知溶度積常數(shù)Ksp(HgS)=1.6×10-52，Ksp(MnS)=2.5×10-10，答案保留三位有效數(shù)學(xué)]。

（5）“步驟X”包含的操作有蒸發(fā)濃縮、__________、洗滌、干燥等。

Answer 1

【答案】 使濾液中幾乎不含硅的化合物 部分Fe2+及Al3+水解形成沉淀 MnO2+2Fe2++4H+==Mn2++2Fe3++2H2O 5.0 5.0≤pH<7.1 1.56×1042 冷卻結(jié)晶、過濾

【解析】（1）①75℃時Si的浸取率接近于零，而其它元素的浸取率很高，可以使濾液中幾乎不含硅的化合物。②Fe2+和Al3+都能水解，且水解是吸熱的，溫度高于72℃時有利于Fe2+和Al3+水解生成沉淀，導(dǎo)致鐵和鋁的浸出率明顯下降。答案為：使濾液中幾乎不含硅的化合物 、部分Fe2+及Al3+水解形成沉淀

（2）加MnO2的目的是將Fe2+氧化成Fe3+便于除去，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：MnO2+2Fe2++4H+==Mn2++2Fe3++2H2O 答案為：MnO2+2Fe2++4H+==Mn2++2Fe3++2H2O

（3）Ksp[Al(OH)3]=c(Al 3+)×c3(OH-)=1×10-6×c3(OH-)=1×10-33，c (OH-)=1×10-9，所以c (H+)=1×10-5 ，pH=5；“調(diào)pH”時，應(yīng)保證Fe3+和Al3+沉淀完全，而Mn2+不產(chǎn)生沉淀，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為5.0≤pH<7.1。答案為：5.0 、 5.0≤pH<7.1

（4）有反應(yīng)Hg2++MnSHgS+M2+，可得K====1.56×1042答案為：1.56×1042

（5）從過濾液3中的到MnCl2，需要經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌、干燥等操作。答案為：冷卻結(jié)晶、過濾