軟化水製造錳離子

1. MnO2和Zn是製造干電池的重要原料，工業上用軟錳礦（主要成分MnO2）和閃鋅礦（主要成分ZnS）聯合生產MnO2

工業上用軟錳礦（主要成分MnO₂）和閃鋅礦（主要成分ZnS）聯合生產MnO₂和Zn的工藝流程：軟錳礦（主要成分MnO₂）和閃鋅礦（主要成分ZnS）在酸溶後MnO₂+ZnS+2H₂SO₄═MnSO₄+ZnSO₄+S↓+2H₂O，過濾，濾渣A為硫單質，濾液為：MnSO₄和ZnSO₄，通電電解在陽極生成二氧化錳，陰極生成鋅．
（1）分離不溶於水的固體和液體，用過濾的方法，濾渣A為硫單質，濾液為：MnSO₄和ZnSO₄，過濾操作用到的玻璃儀器：漏斗、燒杯、玻璃棒，屬於硅酸鹽材質，
故答案為：漏斗；
（2）稀硫酸浸泡時反應為MnO₂+ZnS+2H₂SO₄═MnSO₄+ZnSO₄+S↓+2H₂O，MnO₂、ZnS難溶於水，MnSO₄、ZnSO₄，易溶於水易電離，所以離子反應為：MnO₂+ZnS+4H⁺═Mn²⁺+Zn²⁺+S↓+2H₂O，19.2g單質A為S，反應中S元素由-2價升高為0，則每析出19.2gS沉澱共轉移

19.2g

32g/mol

×（2-0）=1.2mol電子，
a．將礦石粉碎，增大反應物的接觸面，化學反應速率提高，故不選；
b．提高浸泡溫度，溫度升高，反應速率增大，故不選；
c．適當增大硫酸濃度，增大了反應物的濃度，化學反應速率提高，故不選；
d．改變軟錳礦與閃鋅礦的比例，不能改變反應速率，故選；
故答案為：MnO₂+ZnS+4H⁺═Mn²⁺+Zn²⁺+S↓+2H₂O；1.2mol；d；
（3）2MnO（s）+O₂（g）═2MnO₂（s）△H₁=akJ?mol^-1①
MnCO₃（s）═MnO（s）+CO₂（g）△H₂=bkJ?mol^-1②將①+②×2可得：2MnCO₃（S）+O₂（g）═2MnO₂（S）+2CO₂（g）△H=（a+2b）KJ?mol^-1；
故答案為：2MnCO₃（S）+O₂（g）═2MnO₂（S）+2CO₂（g）△H=（a+2b）KJ?mol^-1；
（4）①用惰性電極電解硫酸酸化的硫酸錳溶液制備MnO₂，陽極上錳離子失電子生成二氧化錳，電極反應式為Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺；，所以a是正極，
故答案為：正；
②電解過程中氫離子的作用是參與陰極反應和通過交換膜定向移動形成電流，電解酸化的MnSO₄溶液時，根據離子的放電順序，陰極上首先放電的是H⁺，電極反應式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，陽極反應式為：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，若轉移的電子數為6.02×10²³個，根據氫離子和轉移電子之間的關系式2H⁺～2e^-，則左室溶液中n（H⁺）=1mol，
故答案為：1mol；

2. 如何水處理中的鐵錳

其實除鐵錳最好是用錳砂，曝氣，但是自己家裡，不知道能不能搞到錳砂，搞個復雜專的設備也怪麻煩的。
建議屬你弄點燒烤用的炭，自己過濾下先試試，看看能不能除色度，可以的話在自己做濾筒，家裡用，越簡單越好。
其實網上也有賣活性炭的，就是太貴。成型的凈水器，換一個活性炭濾筒就得一百多，換膜的話更貴。

3. 如何提取或去除的錳離子

一般是用氫氧根或者是硫離子，形成Mn(OH)2,MnS沉澱而除去，因為這兩種沉澱的溶度積（Ksp）比較小，較容易分離或者是除去！

4. 硬水軟化的化學方程式 方法一 原理： 方法二 原理：

實驗室常用軟化處理沉澱法用石灰、純鹼等軟水劑處理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉澱析出，過濾後即得軟水，其中的錳、鐵等離子也可除去。
常用軟水劑
（1）磷酸鈉： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸鈉： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：與Ca2+、Fe2+、Cu2+等離子生成螯合物煮沸法（只適用於暫時硬水）煮沸暫時硬水時的反應：
Ca(HCO3)2=CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由於CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸鎂在進一步加熱的條件下還可以與水反應生成更難溶的氫氧化鎂：
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2↓+CO2↑
由此可見水垢的主要成分為CaCO3和Mg(OH)2
編輯本段工業處理.石灰——純鹼法在這種方法中，暫時硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被轉化成CO32-。而鎂的永久硬度在石灰的作用下會轉化為等物質的量的鈣的硬度，最後被去除。反應過程中，鎂都是以氫氧化鎂的形式沉澱，而鈣都是以碳酸鈣的形式沉澱。
Ca2+(aq) --石灰-蘇打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-蘇打法--> Mg(OH)2(s)離子交換法（1）原理：用無機或者有機物組成一混合凝膠，形成交換劑核，四周包圍兩層不同
電荷的雙電層，水通過後可發生離子交換。
陽離子交換劑：含H+、Na+固體與Ca+、Mg2+離子交換
陰離子交換劑：含鹼性物質，能與水中陰離子交換
（2）常用交換劑：
a. 泡沸石：水化硅酸鈉鋁
Na2O·Z+Ca(HCO3)→CaO·Z+2NaHCO3
Na2O·Z+CaSO4→CaO·Z+Na2SO4
b. 磺化煤：
2Na(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
2H(K)+CaSO4→Ca(K)2+NaSO4
c.離子交換樹脂電滲析法用直流電源作動力，使水中的離子選擇性地透過樹脂交換膜而獲得軟水。磁化法使水流過一個磁場，鈣、鎂鹽類分子間引力減小，不易產生堅硬水垢

5. 軟化水設備與離子交換設備的區別

大型工業制水用鍋爐軟化水設備工作原理
大型工業制水用鍋爐軟化水設備是將水中專的鈣鎂屬離子(形成水垢的主要成份)置換出來，隨著樹脂內鈣鎂離子的增加，樹脂去除鈣鎂離子的效能逐漸降低，當樹脂吸收一定量的鈣鎂離子之後，就必須進行再生，再生過程就是用鹽箱中的食鹽水沖洗樹脂層，把樹脂上的硬度離子再置換出來，隨再生廢液排出罐外，樹脂就又恢復了軟化交換功能。

6. 自來水水質比較硬，有什麼軟化的辦法嗎

所謂水質硬是由於水中含有過多的鈣鎂離子(錳鐵離子也有此作用)。它們在鍋爐中會結垢，降低熱效力，甚至導致鍋爐爆炸。用於洗身，會使人感到不舒服。用於洗衣物，會使衣物硬化變色。人飲入過多，在消化過程中，會中和食物中酸性物質，形成晶體，既消耗波菜、蛋白質等營養物質，又會滲入膽管或在腎和尿路中沉澱，久而久之，產生膽、膽總管、腎或尿管結石。

我們生活中，常用的燒水壺和熱水瓶都需要經常清洗。如果發現已經有水垢顯現，就用白醋或除垢劑倒入瓶中，放置半天後再進行清洗。自來水水質不好，在原先會經常出現，不過現在隨著時代的進步，科技技術發達，水質問題已經可以通過，後期技術手段進行提升，因為在自來水出廠前，都是需要經過嚴格的消毒和檢測，這樣才使大家用自來水放心，自來水進入到每家每戶，所以大家在用自來水，還是相對比較安全放心的。

7. 為什麼需要對水進行軟化處理

天然水中含有各種鹽類，這些鹽類溶解為陽離子和陰離子，主要版有Ca2+、Mg2+、Na+和HC03-、SO42-、Cl-等。含有這權些鹽類的水，在加熱蒸發濃縮的過程中(如鍋爐用水)，水中的Ca2+、Mg2+等離子不斷地與水中某些陰離子結合成難溶物質而析出，並生成水垢(俗稱水銹)，附在鍋爐的受熱面上。由於水垢的導熱性能很差，從而阻礙了熱交換，大大降低了鍋爐的熱效率，既浪費燃料又易燒壞部件，並危及安全，造成不良後果。為了消除或減少這些危害，就要把水中能形成水垢的硬度成分，如鈣、鎂離子，還有其他高價金屬離子如鐵、鋁、錳等(因含量很少，雖然成垢，可略去不計)，予以去除。因此，就需要進行水的軟化處理。

8. 超濾機、反滲透RO機、軟水機你能不能解決水中的鐵、錳離子求答！謝謝

超濾不行，RO可以，軟水機主要是指除去Ca、Mg等二價離子。

9. 工業上以軟錳礦為原料，利用硫酸亞鐵制備高純二氧化錳的流程如下：某軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Si（

（1）根據FeSO₄在反應條件下將MnO₂還原為MnSO₄，Fe²⁺被氧化為Fe³⁺，故酸浸時生成硫酸錳、硫酸鐵，根據元素守恆還有水生成，反應方程式為：2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O，
故答案為：2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O；
（2）酸浸後的過濾液中含有Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，若使用氫氧化鈉溶液，會使鋁離子反應生成偏鋁酸根離子，無法生成沉澱，錳離子與氫氧根離子反應生成氫氧化錳沉澱；鋁離子完全沉澱時溶液的pH=5.2，鐵離子完全沉澱時溶液pH=3.2，所以調節溶液的最小pH為5.2；結合題中陽離子以氫氧化物形式完全沉澱時溶液的pH可知，Fe³⁺、Al³⁺完全轉化為Fe（OH）₃和Al（OH）₃沉澱，其它離子不沉澱，故濾渣A的主要成分為Fe（OH）₃和Al（OH）₃，
故答案為：氫氧化鈉會使氫氧化鋁溶解、使錳離子沉澱；5.2；Fe（OH）₃和Al（OH）₃；
（3）根據題中硫化物的K_sp可知，加入MnS是為了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu²⁺、Zn²⁺，
故答案為：Cu²⁺、Zn²⁺；
（4）鹼性鋅錳干電池中Zn作負極，則MnO₂作正極得電子，其電極反應式應為MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-；根據反應方程式可知，該方法的優點為：工藝流程簡單；生成二氧化碳和水不影響硫酸錳的純度；反應過程中無有毒物質生成，不會造成二次污染等，
故答案為：MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-；工藝流程簡單；生成二氧化碳和水不影響硫酸錳的純度；反應過程中無有毒物質生成，不會造成二次污染等．