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研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、P
1人问答
问题描述:

研究人员研制利用低品位软锰矿浆(主要成分是MnO2)吸收硫酸厂的尾气SO2,制备硫酸锰的生产流程如下:

已知:浸出液的pH<2,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+、Al3+、Ca2+、Pb2+等其他金属离子。PbO2的氧化性大于MnO2。PbSO4是一种微溶物质。有关金属离子的半径、形成氢氧化物沉淀时的pH见下表,阳离子吸附剂吸附金属离子的效果见下图。

离子

离子半径(pm)

开始沉淀

时的pH

完全沉淀

时的pH

Fe2+

74

7.6

9.7

Fe3+

64

2.7

3.7

Al3+

50

3.8

4.7

Mn2+

80

8.3

9.8

Pb2+

121

8.0

8.8

Ca2+

99

 

请回答下列问题:

(1)写出浸出过程中生成Mn2+反应的化学方程式                            。

(2)氧化过程中主要反应的离子方程式                                 。

(3)在氧化后的液体中加入石灰浆,用于调节pH值,此处调节pH值用到的仪器是     ,应调节pH的范围为                   。

(4)阳离子吸附剂可用于除去杂质金属离子。请依据图、表信息回答,决定阳离子吸附剂吸附效果的因素有                 、                 等;吸附步骤除去的主要离子为:               。

(5)CaSO4是一种微溶物质,已知Ksp(CaSO4)=9.10×10—6。现将cmol·L—1CaCl2溶液与2.00×10—2mol·L—1Na2SO4溶液等体积混合(忽略体积的变化),则生成沉淀时,c的最小值是。

 

李乡璐回答:
  (1)SO2+MnO2=MnSO4 (2)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;   (3)pH计,4.7≤pH<8.3  (4)吸附时间、金属离子的半径、金属离子的电荷;Pb2+、Ca2+   (5)1.82×10-3
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