Question

【題目】紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等。工業上將紅簾石處理后運用陰離子膜電解法的新技術提取金屬鈺并制得綠色高效的水處理劑(K2FeO4)。工業流程如下:

(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中調節溶液的pH等于6，調節pH的試劑最好選用下列哪種試劑:_______(填選項字母，下同)濾渣B除掉雜質后可進一步制取K2FeO4，除掉濾渣B中雜質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經反應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；則與A電極連接的是直流電源的_____極。陽極電解液是稀硫酸，若陰極上只有錳單質析出，當生成11g錳時，另一個電極上產生的氣體在標準狀況下的體積為________。

Answer 1

【答案】 MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O Mn2+、Mg2+、Al3+ d b 2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O 負 2.24L

【解析】(1)在稀硫酸浸取礦石的過程中，MnO2可將Fe2+氧化為Fe3+，該反應的離子方程式: MnO2+2Fe2++4H+=2Fe3++Mn2++2H2O。

(2) 紅簾石礦的主要成分為Fe3O4、Al2O3、MnCO3、Mg0少量MnO2等，加稀硫酸后發生反應，浸出液中的陽離子除H+、Fe2+、Fe3+外還有Mn2+、Mg2+、Al3+ 。

（3）步驟②中調節溶液的pH等于6，最好選用MnCO3，不會增加新雜質。根據表中所給數據，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。本題答案：d b。

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

(5)電解時，電解質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析出，當生成11g錳為0.2mol時，Mn2+Mn2e— 轉移的電子數為0.4mol,陽極：4OH-－4e—＝O2↑+2H2O,產生的氧氣為0.1mol,標況下體積為2.24L。答案：負 . 2.24L。