Question

【題目】紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等。工業(yè)上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術(shù)提取金屬鈺并制得綠色高效的水處理劑(K2FeO4)。工業(yè)流程如下:

（1）在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，寫出該反應(yīng)的離子方程式:________________________________。

（2）浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有_______(填離子符號)。

（3）已知:不同金屬離子生成生成氫氧化物沉淀所需的pH如下表:

離子	Fe3+	A13+	Fe2+	Mn2+	Mg2+
開始沉淀的pH	2.7	3.7	7.0	7.8	9.6
完全沉淀的pH	3.7	4.7	9.6	9.8	11.1

步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，調(diào)節(jié)pH的試劑最好選用下列哪種試劑:_______(填選項字母，下同)濾渣B除掉雜質(zhì)后可進一步制取K2FeO4，除掉濾渣B中雜質(zhì)最好選用下列哪種試劑:_____。

a.稀鹽酸 b.KOH c.氨水 d.MnCO3 e.CaCO3

（4）濾渣B經(jīng)反應(yīng)④生成高效水處理劑的離子方程式_________________________。

（5）電解裝置如圖所示，箭頭表示溶液中陰離子移動的方向；陽極電解液是稀硫酸，若陰極上只有錳單質(zhì)析出，當生成11g錳時，另一個電極上產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為________ L。

Answer 1

【答案】MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2OMn2+、Mg2+、Al3+db2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O2.24

【解析】

（1）在稀硫酸漫取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3＋，該反應(yīng)的離子方程式MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；

（2）紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、MgO少量MnO2等，加稀硫酸后發(fā)生反應(yīng)，漫出液中的陽離子除H＋、Fe2＋、Fe3＋外還有Mn2＋、Mg2＋、Al3+；

（3）步驟②中調(diào)節(jié)溶液的pH等于6，最好選用MnCO3，不會增加新雜質(zhì)。根據(jù)表中所給數(shù)據(jù)，pH＝6時，Fe3＋、Al3+完全沉淀，所以濾渣B的成分為Fe(OH)3和Al(OH)3，除去Al(OH)3可加入KOH溶液，使Al(OH)3溶解。答案分別選d、b；

（4）濾渣B含Fe(OH)3，被ClO-氧化為FeO42-，高子方程式為：2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

（5）電解時，電解質(zhì)溶液中陰離子移向陽極，所以電極B與直流電源的正極相連做陽極，則A電極與直流電源的負極相連做陰極；若陰極上只有錳單質(zhì)析出，當生成19錳為0．2mol時，Mn2＋→Mn→2e－轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.4mol，陽極：4OH－-4e-＝O2↑＋2H2O產(chǎn)生的氧氣為0.1mol標況下體積為2.24L。