Question

（2013•揭阳二模）工业上以软锰矿为原料，利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4•H2O的流程如下：

Answer 1

解题思路：（1）根据酸浸时SO₂将MnO₂还原为MnSO₄，根据元素守恒写出离子方程式；根据图1和图2分析判断；

（2）由题目信息可知，酸浸后的过滤液中含有Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH进行判断．

（3）根据工艺流程及硫化物的K_sp判断．

（4）根据从溶液中分离溶质的操作分析；

（5）Mn²⁺在阳极失去电子生成MnO₂；

（6）根据表中数据，利用K_sp=c（Zn²⁺）．c²（OH^-）计算．

（1）根据酸浸时SO₂将MnO₂还原为MnSO₄，所以其反应离子方程式为MnO₂+SO₂=Mn²⁺+SO₄^2-；根据图1可知pH为3左右SO₂的吸收率高，根据图2可知温度为40℃左右SO₂的吸收率高；

故答案为：MnO₂+SO₂=Mn²⁺+SO₄^2-；pH为3左右、温度为40℃左右；

（2）酸浸后的过滤液中含有Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，加氨水调pH至5.4，结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知，Fe³⁺、Al³⁺完全转化为Fe（OH）₃和Al（OH）₃沉淀，其它离子不沉淀，故滤渣B的主要成分为Fe（OH）₃和Al（OH）₃；

故答案为：Fe（OH）₃和Al（OH）₃；

（3）根据题中硫化物的K_sp可知，加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu²⁺、Zn²⁺．

故答案为：Cu²⁺、Zn²⁺；

（4）从溶液中分离溶质，要先蒸发浓缩，然后冷却结晶，然后过滤、洗涤、干燥，

故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶；

（5）Mn²⁺在阳极失去电子生成MnO₂，其电极反应式应为Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺；

故答案为：Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺；

（6）当溶液的pH=8.0时，Zn²⁺完全沉淀，溶液中c（Zn²⁺）≈10^-5mol•L^-1，K_sp=c（Zn²⁺）．c²（OH^-）=10^-5•（10^-6）²=1.0×10^-17，

故答案为：1.0×10^-17．

点评：

本题考点： 含硫物质的性质及综合应用；难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质；二氧化硫的化学性质．

考点点评： 本题考查学生对元素及其化合物的主要性质的掌握、书写电极反应方程式、阅读题目获取新信息能力、对工艺流程的理解等，难度中等，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力．