21. 以废旧锌锰电池初步处理分选出的含锰废料(MnO
2、MnOOH、MnO及少量Fe、Pb等)为原料制备高纯MnCl
2·xH
2O,实现锰的再生利用。其工作流程如下:
资料a:Mn的金属活动性强于Fe;Mn
2+在酸性条件下比较稳定,pH高于5.5时易被O
2氧化。
资料b:生成氢氧化物沉淀的pH
| Mn(OH)2 | Pb(OH)2 | Fe(OH)3 |
开始沉淀时 | 8.1 | 6.5 | 1.9 |
完全沉淀时 | 10.1 | 8.5 | 3.2 |
注:金属离子的起始浓度为0.1 mol·L
-l(1)过程I的目的是浸出锰。经检验滤液1中含有的阳离子为Mn
2+、Fe
3+、Pb
2+和H
+。
①MnO
2与浓盐酸反应的离子方程式是
____________。
②检验滤液1中只含Fe
3+不含Fe
2+的操作和现象是:分别取两份少量滤液1于试管中,一份
__________;另一份
________________。
③Fe
3+由Fe
2+转化而成,可能发生的反应有:
a. 2Fe
2++Cl
2= 2Fe
3++2Cl
- b.4Fe
2++O
2+4H
+=4Fe
3++2H
2O
c.……
写出c的离子方程式:
____________________。
(2)过程Ⅱ的目的是除铁。有如下两种方法:
i.氨水法:将滤液1先稀释,再加适量10%的氨水,过滤。
ii.焙烧法:将滤液l浓缩得到的固体于290℃焙烧,冷却,取焙烧物加水溶解、过滤,滤液再加盐酸酸化至合适pH。
已知:焙烧中发生的主要反应为2FeCl
3+3O
22Fe
2O
3+3Cl
2,焙烧时MnCl
2和PbCl
2不发生变化。
①氨水法除铁时,溶液pH应控制在
__________之间。
②两种方法比较,氨水法除铁的缺点是
____________。
(3)过程Ⅲ的目的是除铅。加入的试剂是
____________。
(4)过程Ⅳ所得固体中的x的测定如下:取m
1g样品,置于氮气氛围中加热至失去全部结晶水时,固体质量减轻m
2g。则x=
________。