MnSO4在工业中有重要应用．用软锰矿浆（主要成分为MnO2和水，含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质）浸出制备MnSO4，其过程如下：I．向软锰矿浆中通入SO2，锰、铁、铝、铅元素以离子形式浸

Question

MnSO₄在工业中有重要应用．用软锰矿浆（主要成分为MnO₂和水，含有Fe₂O₃、FeO、Al₂O₃和少量PbO等杂质）浸出制备MnSO₄，其过程如下：
I． 向软锰矿浆中通入SO₂，锰、铁、铝、铅元素以离子形式浸出，测得浸出液的pH<2．
II． 向浸出液中加MnO₂，充分反应后，加入石灰乳，调溶液pH=4.7．
III．再加入阳离子吸附剂，静置后过滤．
IV．滤液蒸发浓缩，冷却结晶，获得MnSO₄晶体．
【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH

离子	Fe2+	Fe3+	Al3+	Mn2+	Pb2+
开始沉淀时的pH	7.6	2.7	3.8	8.3	8.0
完全沉淀时的pH	9.7	3.7	4.7	9.8	8.8

（1）I中向软锰矿浆中通入SO₂生成MnSO₄，该反应的化学方程式是___．
（2）II 中加入MnO₂的主要目的是___；调溶液 pH=4.7，生成的沉淀主要含有___
和少量CaSO₄．
（3）III中加入阳离子吸附剂，主要除去的离子是___．
（4）用惰性电极电解MnSO₄溶液，可以制得高活性MnO₂．
①电解MnSO₄溶液的离子方程式是___．
②高活性MnO₂可用于催化降解甲醛，有关微粒的变化如图所示，其中X是___，总反应的化学方程式是___．

Answer 1

（1）I中向软锰矿浆中通入SO₂生成MnSO₄，MnO₂与SO₂发生氧化还原反应的化学方程式为SO₂+MnO₂=MnSO₄；
故答案为：SO₂+MnO₂=MnSO₄；
（2）杂质离子中Fe²⁺具有还原性，可以被MnO₂在酸性条件下氧化成Fe³⁺，加入石灰乳，调节pH值4.7，Fe³⁺、Al³⁺阳离子通过调pH值，转化为氢氧化铁、氢氧化铝沉淀，故生成的沉淀主要为Fe（OH）₃、Al（OH）₃和少量CaSO₄；
故答案为：将Fe²⁺氧化为Fe³⁺；Fe（OH）₃、Al（OH）₃；
（3）由题可知通过步骤III得到的溶液为含有锰离子的溶液，故在此步骤对剩余的金属离子进行了除杂，则，加入阳离子吸附剂，除去Ca²⁺、Pb²⁺；
故答案为：Ca²⁺、Pb²⁺；
（4）①用惰性电极电解酸性MnSO₄溶液可制得MnO₂，阳极发生氧化反应，Mn²⁺失去电子转化为MnO₂，阴极水得电子发生还原反应生成氢气，总反应离子方程式为：Mn²⁺+2H₂O(通电.)/()MnO₂+H₂↑+2H⁺；
故答案为：Mn²⁺+2H₂O(通电.)/()MnO₂+H₂↑+2H⁺；
②氧离子与-CHO转化为X，而X与H⁺生成CO₂和H₂O，则X表示的粒子是HCO₃^-，整个过程是甲醛氧化生成二氧化碳与水，可得该反应的总反应方程式为：HCHO+O₂(MnO2.)/()CO₂+H₂O，
故答案为：HCO₃^-；HCHO+O₂(MnO2.)/()CO₂+H₂O．