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为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO2,工业上采用软锰矿(主要成分MnO2)脱硫同时制取硫酸锰技术,其流程示意图如图1:已知:浸出液的pH接近4,其中的金属离子主要是Mn2+,还含有少量的Fe2+.完成下列填空.(1)写出浸出过程中主要反应的化学方程式:______.(2)浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸,致使浸出液的pH下降,这将______(“有利”、“不利”)于软锰矿浆继续吸收SO2.欲消除生成的硫酸,试剂A最好是______.a.MnCO3 b.MnO2 c.CaO d.CaCO3(3)操作I的目的是除去浸出液中的Fe2+,MnO2在氧化Fe2+的同时还______,使Fe3+沉淀.检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是______.(4)已知大于27℃时,MnSO4?H2O溶解度随温度上升而明显下降,则操作II的过程为:______、______、洗涤、干燥.工业上为了充分利用锰元素,在流程中______可循环使用.(5)通过煅烧MnSO4?H2O 可制得生产软磁铁氧体材料的MnxO4,图2是煅烧MnSO4?H2O时温度与剩余固体质量变化曲线.该曲线中A段所表示物质的化学式为______;MnxO4中x=______.
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回收利用钢铁生产过是牛亲帮配劳紧极内前程中产生的SO2,工业上采用软锰矿(360问答主要成分MnO2)脱硫同时制取硫酸锰技术,其流程为:通入含SO2烟气进入浸出液中,软锰矿浆的主要成分是MnO2,则MnO2与SO2发生氧化还原反应,反应的危林句抗须迫盾针盟行化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,同时副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸,因酸性条件不利于软锰矿浆继续吸收SO2,需加MnCO3,除去硫酸,同时不引入新的杂质,所以试剂A为MnCO3,因pH接近4,其中的金属离子主要是Mn2+,所以浸出过程的操作I的目的是除去浸出液中的Fe2+,MnO2在氧化Fe2+的同时还调节溶液pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3,使Fe3+沉淀,如菜已知大于27℃时,MnSO4?H2O溶解度随温度上升而明显下降,则操作II的过程为:蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥,制得MnSO4.
(1)软锰矿浆的主要成分是MnO2,通入SO2浸出液的pH接近4倍仍,其中的金属离子主要是Mn谈训凯2+,则MnO2与SO2发生氧化还原反应,反应的化学方程式为SO2+MnO2=MnSO4,
故答案为:SO2+MnO2=MnSO4;
(2)浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫独果环烈酸,硫酸是强酸,能和软料粮权锰矿浆的主要成分是MnO2反应,不利于软锰矿浆继续吸收SO2,除去硫酸,同时不引入新的杂质,硫酸和M怕华眼云观兵nCO3反应生成Mn2+和二氧化碳,能除去硫酸,同时不引入新的杂质,
故答案为:不利;a;
(3)Fe2+具有还原括附思员九出应散性,可以被MnO2在酸性条件下氧化成Fe3+,反应的离子方程式为2F取西草装利e2++MnO2+河树二示兴主样对4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,所以MnO2在氧化Fe2+的同时孙钟守怕乡色思那还调节溶液pH,促进Fe3+水解生成F游克本e(OH)3,检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作:加入KSCN溶液,发生络合反应,Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3溶液立即呈血红色,证占即变边各校罗少明含有三价铁离子,
故答案为:调节溶液pH,促进Fe3+水解生成Fe(OH)3;取上层清液,滴加KSCN,若溶液不显血红色,则说明Fe3+已沉淀完全
(4)操作Ⅱ是依据流程得到硫酸锰溶液中得到溶质晶体,因大于27℃时,MnSO4?H2O溶解度随温度上升而明显下降,所以采取的措施是:蒸发浓缩、趁热过滤,操作II后剩余的母液含Mn2+,工业上为了充分利用锰元素,在流程中操作II后剩余的母液可循环使用,
故答案为:蒸发浓缩、趁热过滤;操作II后剩余的母液;
(5)探究物质的变化规律时,运用了物质的质量守恒和元素的质量守恒法.MnSO4?H2O在高温下易分解,101.4克的MnSO4?H2O物质的量为:101.4g169g/mol=0.6mol,根据锰元素守恒,MnSO4?H2O分解时,先转变为MnSO4和H2O,质量为:0.6mol×151g/mol=90.60g,所以图2曲线中A段质量减少:101.4-90.60=10.8克为水,所以该曲线中A段所表示物质的化学式为MnSO4,根据表中的数据可知:B固体质量为45.80克,为MnxO4,根据锰元素守恒,MnxO4的物质的量为0.6xmol,则0.6xmol×(55x+16×4)g/mol=45.80g,x=3,
此时发生的反应为:3MnSO4?H2O 高温 . Mn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O,
故答案为:MnSO4;3.

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