Question

工業(yè)上利用軟錳礦漿煙氣脫硫吸收液制取電解錳，并利用陽極液制備高純碳酸錳、回收硫酸銨的工藝流程如下(軟錳礦的主要成分是MnO₂，還含有硅、鐵、鋁的氧化物和少量重金屬化合物等雜質(zhì))：

（1）一定溫度下，“脫硫浸錳”主要產(chǎn)物為MnSO₄，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為       。
（2）“濾渣2”中主要成分的化學(xué)式為       。
（3）“除重金屬”時使用(NH₄)₂S而不使用Na₂S的原因是       。
（4）“電解”時用惰性電極，陽極的電極反應(yīng)式為       。
（5）“50℃碳化”得到高純碳酸錳，反應(yīng)的離子方程式為       。“50℃碳化”時加入過量NH₄HCO₃，可能的原因是：使MnSO₄充分轉(zhuǎn)化為MnCO₃；       ；       。

Answer 1

（1）MnO₂＋SO₂=MnSO₄
或H₂O＋SO₂ =H₂SO₃、MnO₂＋H₂SO₃=MnSO₄＋H₂O(2分)
（2）Fe(OH)₃、Al(OH)₃(2分)
（3）Na₂S會增大回收的(NH₄)₂SO₄中Na^＋含量(2分)
（4）2H₂O－4e^－=O₂↑＋4H^＋或4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O(2分)
（5）Mn^2＋＋2HCO₃^-MnCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O(2分)
NH₄HCO₃與H^＋反應(yīng)，防止MnCO₃沉淀溶解損失；NH₄HCO₃受熱分解損失(2分)
三氯異氰尿酸“有效氯”含量＝×100%＝90%(1分)

試題分析：(1)該反應(yīng)的反應(yīng)物為二氧化硫和二氧化錳產(chǎn)物為硫酸錳；（2）反應(yīng)經(jīng)過三次除雜，一次是氧化除去亞鐵離子，第三次是除去重金屬得到純凈溶液，故第二次應(yīng)除去鐵鋁雜質(zhì)生成氫氧化物；（3）使用Na₂S會引入雜質(zhì)鈉離子；（4）電解硫酸錳和硫酸銨溶液，陰極產(chǎn)生錳，陽極氫氧根離子放電產(chǎn)生氧氣，4OH^－－4e^－＝O₂↑＋2H₂O；（5）該反應(yīng)的反應(yīng)物為碳酸氫銨和硫酸錳，產(chǎn)物是碳酸錳，Mn^2＋＋2HCO₃^-MnCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O；電解時溶液中產(chǎn)生氫離子溶液為酸性，會溶解碳酸鹽，故加入過量碳酸氫銨反應(yīng)調(diào)節(jié)溶液酸堿性，防止MnCO₃沉淀溶解損失；碳酸氫銨不穩(wěn)定受熱易分解，故需多加試劑彌補分解損失。