(6)假设脱硫的SO2只与软锰矿浆中MnO2反应.按照图示流程,将a m3(标准状况)含SO2的体积分数为b%的尾气通入矿浆,若SO2的脱除率为89.6%,最终得到MnO2的质量为c kg,则除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素相当于MnO2kg.
考点:真题集萃;热化学方程式;原电池和电解池的工作原理;物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;制备实验方案的设计.菁优网版权所有
专题:实验设计题.
分析:二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰,用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+,MnS将铜、镍离子还原为单质,高锰酸钾能与硫酸锰反应生成二氧化锰.(1)脱硫能减少酸雨;(2)MnCO3消耗溶液中的酸,促进Al3+和Fe3+水解;(3)根据盖斯定律解题;(4)锰离子在阳极失电子;(5)二氧化锰得电子生成MnO(OH);(6)SO2+MnO2=MnSO4,根据方程式结合元素守恒解题.
解答:解:(1)脱硫能减少酸雨和废物在利用,故答案为:AC;(2)MnCO3消耗溶液中的酸,促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀,故答案为:消耗溶液中的酸,促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀;(3)Mn(s)+O2(g)═MnO2(s)△H=﹣520kJ•mol﹣1S(s)+O2(g)═SO2(g)△H=﹣297kJ•mol﹣1Mn(s)+S(s)+2O2(g)═MnSO4(s)△H=﹣1065kJ•mol﹣1将③﹣②﹣①可得MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△H=﹣248kJ/mol,故答案为:MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s)△H=﹣248kJ/mol;(4)锰离子在阳极失电子:Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+,故答案为:Mn2++2H2O﹣2e﹣=MnO2+4H+;(5)二氧化锰得电子生成MnO(OH),MnO2+H2O+e﹣=MnO(OH)+OH﹣,故答案为:MnO2+H2O+e﹣=MnO(OH)+OH﹣;(6)反应的二氧化硫的物质的量为 ×b%×89.6%=0.4abmol,根据SO2+MnO2=MnSO4可知生成硫酸锰的物质的量为0.4abmol,最终生成的二氧化锰为c kg,设消耗硫酸锰的物质的量为x.2KMnO4+3MnSO4+2H2O═5MnO2+2H2SO4+K2SO4 3 87×5 x 1000c x=除去铁、铝、铜、镍等杂质时,所引入的锰元素(﹣0.4ab)mol,相当于MnO2的质量(﹣0.4ab)mol×87g/mol=(600c﹣0.4ab×87)g=kg,故答案为:.
点评:本题考查热化学方程式、原电池、电解池和化学计算等,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,难度中等.