采用廢鐵屑還原軟錳礦(軟錳礦主要成分是MnO2,還含有Fe2O3、MgO、SiO2和NiCO3雜質(zhì))來制備Mn的工藝流程如圖所示。
已知:①Ksp(MnS)=2.6×10-10,Ksp(NiS)=2.0×10-21;②生成氫氧化物的pH見下表
離子 | Fe2+ | Fe3+ | Mg2+ | Ni2+ | Mn2+ |
開始沉淀的pH | 7.5 | 2.7 | 8.1 | 7.7 | 8.3 |
完全沉淀的pH | 9.7 | 3.7 | 9.4 | 8.4 | 9.8 |
(1)“酸浸”前將原料粉碎的目的是
增大反應(yīng)物接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
增大反應(yīng)物接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率
。(2)加入量MnO2的目的是
將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+
將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+
。(3)常溫下,已知K(NH3?H2O)=4×10-5,則0.1mol/L的NH3?H2O的pH約為
11.3
11.3
(lg2=0.3)。(4)“調(diào)節(jié)pH”操作中pH控制范圍為
3.7~7.7
3.7~7.7
。(5)“除雜”加入MnS,請寫出此過程發(fā)生的離子方程式:
MnS+Ni2+=NiS+Mn2+
MnS+Ni2+=NiS+Mn2+
。當(dāng)該反應(yīng)完成后,濾液中的Mn2+和Ni2+的物質(zhì)的量濃度之比是 1.3×1011
1.3×1011
。(6)“沉錳”過程中溫度和pH對Mn2+和Mg2+沉淀率的影響如圖所示。由圖可知,“沉錳”的合適條件是
溫度為45℃,pH為7.5
溫度為45℃,pH為7.5
。【答案】增大反應(yīng)物接觸面積,加快化學(xué)反應(yīng)速率;將浸出液中的Fe2+氧化為Fe3+;11.3;3.7~7.7;MnS+Ni2+=NiS+Mn2+;1.3×1011;溫度為45℃,pH為7.5
【解答】
【點評】
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