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解答题-工业流程题 较难0.4 引用1 组卷214
方铅矿(主要成分为PbS，含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2，还有少量Fe2O3，Al2O3等杂质)制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下：

已知：①浸取中主要反应：PbS+MnO2+4HCl=MnCl2+PbCl2+S+2H2O
②PbCl2难溶于冷水，易溶于热水；PbCl2(s)+2Cl-(aq)⇌(aq)   ΔH>0
③Mn3O4是黑色不溶于水的固体，制备原理为：6MnCl2+O2+12NH3·H2O=2Mn3O4↓+12NH4Cl+6H2O
(1)根据图象分析，“浸取”过程反应的最佳条件是_______。

(2)请从化学平衡移动的角度分析加入饱和NaCl溶液的目的是_______。
(3)“浸取”过程中MnO2将Fe2+氧化的离子方程式为_______。
(4)加入物质A可用于调节酸浸液的pH值，使有些金属离子转化为沉淀，物质A可以是__(填字母)。
A.MnCO3 B.NaOH C.ZnO D.PbO
(5)已知：反应温度和溶液pH对Mn3O4的纯度和产率影响分别如图-1、图-2所示，请补充完整由滤液X制备Mn3O4的实验方案：_______，真空干燥4小时得产品Mn3O4.(实验中须使用的试剂：氨水、空气)
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知识点：氧化还原反应方程式的配平化学平衡的移动沉淀的溶解与生成物质分离、提纯综合应用 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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用方铅矿(主要成分为PbS，含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为MnO2，还有少量Fe2O3，Al2O3等杂质) 制备PbSO4和Mn3O4的工艺流程如下：

已知：①浸取中主要反应：PbS＋MnO2＋4HCl＝MnCl2＋PbCl2＋S＋2H2O
②PbCl2难溶于冷水，易溶于热水；PbCl2 (s)+2Cl-(aq)PbCl42-(aq) △H＞0
③Mn3O4是黑色不溶于水的固体，制备原理为：6MnCl2＋O2＋12NH3•H2O＝2Mn3O4↓＋12NH4Cl＋6H2O
④部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下(开始沉淀的pH按金属离子浓度为0.1mol·L−1计算)。
金属离子Fe2+Fe3+Al3+Mn2+
开始沉淀的pH7.62.74.07.7
沉淀完全的pH9.63.75.29.8
（1）“浸取”需控制温度在80℃左右，为加快酸浸速率，还可采用的方法是______。
（2）加入饱和NaCl溶液的目的是______。
（3）“浸取”过程中MnO2将Fe2+氧化的离子方程式为______。
（4）用MnCO3调节溶液pH的范围为______。
（5）“趁热抽滤”的目的是______。
（6）已知：反应温度和溶液pH对Mn3O4的纯度和产率影响分别如图−1、图−2所示，请补充完整由滤液X制备Mn3O4的实验方案：______，真空干燥4小时得产品Mn3O4。（实验中须使用的试剂：氨水、空气）
用方铅矿(主要成分为PbS，含有杂质FeS等)和软锰矿(主要成分为，还有少量，等杂质)制备和的工艺流程如下：

已知：难溶于冷水，易溶于热水；   
(1)Mn在元素周期表中位于_______区。
(2)“浸取”过程中和PbS反应生成浅黄色固体和两种盐，写出反应的化学方程式：_______。
(3)除杂。上述酸浸液中的浓度为：1.6 mol⋅L-1，加调节pH，使酸浸液中、完全沉淀(离子浓度小于10-5 mol⋅L-1)与分离，调节溶液pH范围为_______(不考虑体积的变化)。
已知：，，。
(4)“趁热抽滤”的目的是_______。
(5)已知：用空气和氨水处理滤液X可制备，主要副产物为MnOOH；反应温度和溶液pH对的纯度和产率影响分别如图-1、图-2所示：

①写出由滤液X制备的化学方程式：_______。
②请补充完整由滤液X制备的实验方案：_______，真空干燥6小时得产品。 (实验中须使用的试剂：氨水、空气、稀硝酸、硝酸银溶液)
以SO2、软锰矿(主要成分为MnO2，少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4液和Mn3O4，主要实验步骤如下

步骤I、如图所示装置，将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2=MnSO4)。
步骤II、充分反应后，在不断搅拌下依次向仪器R中加入适量纯净的MnO2、MnCO3，最后加入适量Na2S沉铅，
步骤III、过滤得MnSO4溶液
(1)仪器R的名称是_______。
(2)装置A用于制取SO2，反应的化学方程式为_________。
(3)装置B中的反应应控制在90~100℃，适宜的加热方式是______________。
(4)装置C的作用是______________________。
(5)“步骤Ⅱ”中加入纯净MnO2的目的是_______________，用MnCO3调节溶液pH时，需调节溶液pH的范围为________(该实验条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表)
金属离子Fe2+Fe3+Al3+Mn2+
开始沉淀的pH7.041.873.327.56
沉淀完全的pH9.183.274.910.2
(6)已知①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O]，主要副产物为MnOOH；反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响分别如图所示

②反应温度超过80℃时，Mn3O4的产率开始降低，Mn(OH)2是白色沉淀，Mn3O4呈黑色；Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.05％、62.5%请补充完整由步骤III得到MnSO4溶液，并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案：______________________，真空干燥6小时得产品Mn3O4。

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