Question

【題目】某研究小組利用軟錳礦(主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物)作脫硫劑，通過如下簡化流程既脫除燃煤尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2(反應條件已省略)。

請回答下列問題：

（1）下列各組試劑中，能準確測定一定體積燃煤尾氣中SO2含量的是___(填編號)。

a．NaOH溶液、酚酞試液 b．稀H2SO4酸化的KMnO4溶液

c．碘水、淀粉溶液 d．氨水、酚酞試液

（2）寫出軟錳礦漿吸收SO2 的離子方程式___。

（3）用MnCO3能除去溶液中的Al3+和Fe3+，其原理是___。

（4）寫出KMnO4與MnSO4溶液反應的離子方程式___。

（5）工業上采用電解K2MnO4水溶液的方法來生產KMnO4，其中隋性電極作陽極，鐵作陰極，請寫出陽極的電極反應式___。

（6）除雜后得到的MnSO4溶液可以通過___(填操作名稱)、過濾制得硫酸錳晶體。

Answer 1

【答案】bc MnO2+SO2=Mn2++SO42－ 消耗溶液中的酸，促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+ MnO42--e-=MnO4- 蒸發濃縮、冷卻結晶

【解析】

由流程可知，二氧化硫能與二氧化錳反應生成硫酸錳，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，MnS將銅、鎳離子還原為單質，高錳酸鉀能與硫酸錳反應生成二氧化錳，通過過濾獲得二氧化錳，以此解答該題。

(1)準確測定一定體積燃煤尾氣中SO2含量，二氧化硫與氨水、NaOH反應不易控制，且加指示劑現象觀察的滴定終點與反應終點誤差大，而b、c中利用還原性及高錳酸鉀褪色、淀粉變藍等可準確測定氣體的含量，故答案為bc；

(2)SO2與稀硫酸酸化的軟錳礦發生氧化還原反應生成硫酸錳，反應的離子方程式為MnO2+SO2＝Mn2++SO42﹣；

(3)由于碳酸錳能消耗溶液中的酸，降低溶液的酸性，從而促進Al3+和Fe3+水解生成氫氧化物沉淀，涉及反應為3MnCO3+2Al3+3H2O＝2Al(OH)3↓+3CO2↑+3Mn2+或3MnCO3+2Fe3++3H2O＝2Fe(OH)3↓+3CO2↑+3Mn2+；

(4)KMnO4 與MnSO4溶液反應的離子方程式為2MnO4﹣+3 Mn2++2 H2O＝5MnO2+4H+；

(5)惰性電極作陽極，鐵作陰極，則陽極上失去電子發生氧化反應，則陽極反應為MnO42﹣﹣e﹣═MnO4﹣；

(6)除雜后得到的MnSO4溶液可以通過蒸發濃縮，冷卻結晶(過濾)制得硫酸錳晶體。