電解硫酸錳制備錳離子交換膜

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㈣ 錳的制備方法

電解法
工業上可以用通直流電電解硫酸錳溶液的方法制備金屬錳。這種方法成本較高，但成品純度好。
制備溶液採用錳礦粉與無機酸反應加熱製取錳鹽溶液，同時向溶液中加入銨鹽作緩沖劑，用加氧化劑氧化中和的方法除去鐵，加硫化凈化劑除去重金屬，然後過濾分離，在溶液中加入電解添加劑作為電解溶液。工業生產廣泛採用硫酸浸錳方法製取電解液，用氯化錳鹽溶液電解製取金屬錳的方法還未形成規模性生產。
製取硫酸錳所用的錳礦粉謹雀分菱錳礦和軟錳礦兩種。用菱錳礦粉製取硫酸錳的主要化學反應為：
用軟錳礦製取硫酸錳，先要對軟錳礦進行還原焙燒，還原成一氧化錳，然後用硫酸浸取，其主要化學反應為：

電解操作過程。向隔模電解槽注入含硫酸銨的硫酸錳水溶電解液，接通直流電，產生電析作用，在陰極板上析出金屬錳，陽極板析出氧氣。 化學方程式為：
周期性地更換陰極板，對電析產物進行鈍化、水洗、烘乾、剝離等處理，獲得金屬錳產品。 實驗室制備可以用火法制備金屬錳，火法冶煉包括硅還原法(電硅熱法)和鋁還原法(鋁熱法)。
一、鋁還原法（鋁熱法）
鋁熱法是採用鋁作還原劑，利用還原氧化錳清粗釋放的化學熱進行冶煉的一種生產金屬錳方法。MnO比熱效果小反應實際上不能進行；而MnO2比熱效果大，活性氧含量過大，反應幾乎是爆發式進行。因此Mn3O4最好。反應的方程式為：
由於鋁還原法不能去除雜質，需要用純度 8Al+3Mn3O4==9Mn+4Al2O3
高的軟錳礦(MnO2)甚至用電解二氧化錳作原料。Al還原法需要耗鋁成本高，但具有反應過程激烈，生產設備和工藝比較簡單的優點。但即使用含錳量特別高的原料冶煉，合金仍然夾雜有磷、鋁等有害雜質，此法很少用來生產金屬錳。
二、硅還原法（電硅熱法）
電硅熱法生產金屬錳應用得比較廣泛，這種方法的主要優點是生產成本比較低，然而與電解法相比，對錳礦品位要求比較高，獲得的金屬錳純度不高，含錳為94%~98%。當採用硅錳與錳礦熔煉時：MnO2在1000℃高溫下分解成Mn3O4和O2在熔融爐渣中，Mn3O4被Si置換分解：
MnO最後被Si再還原為金屬錳。用硅(Si)或低碳硅錳還原，發熱量小，必須在電爐內進行，過程祥正早反應為：

上式反應屬可逆反應，需添加石灰使SiO2造渣，使反應向右進行。

㈤ 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；

㈥ 電解硫酸錳如何得到二氧化錳寫出電解方程式及總反映方程式

您好，很高興為您解答：
電解硫酸錳的化學式為，MnSO4+2H2O==MnO2+H2SO4+H2
希望能幫到您，如有不懂之處請追問。

㈦ 硫酸錳會不會和氫氧化鈉反應

是會反應的。反應方程式為：MnSO₄+2NaOH=Mn(OH)₂+Na₂SO₄

反應生成氫氧化亞錳為白色沉澱，然後迅速被氧化成褐色的氫氧化氧錳，最後變成水合二氧化錳。

硫酸錳：

硫酸錳是合成脂肪酸的作物需要的微量元素，因此硫酸錳可以做為肥料施進土壤，可以增產。硫酸錳加到動物飼料中，有催肥的效果。硫酸錳也是制備其它錳鹽的原料和分析試劑。在電解錳、染料、造紙以及陶瓷等工業生產中也要用到硫酸錳。

因為易潮解，適用范圍受到限制。硫酸錳不燃，具刺激性。吸入、攝入或經皮吸收有害，具刺激作用。長期吸入該品粉塵，可引起慢性錳中毒，早期以神經衰弱綜合征和神經功能障礙為主，晚期出現震顫麻痹綜合征。 對環境有危害，對水體可造成污染。

氫氧化鈉：

化學式為NaOH，俗稱燒鹼、火鹼、苛性鈉，為一種具有強腐蝕性的強鹼，一般為片狀或塊狀形態，易溶於水（溶於水時放熱）並形成鹼性溶液，另有潮解性，易吸取空氣中的水蒸氣（潮解）和二氧化碳（變質），可加入鹽酸檢驗是否變質。

NaOH是化學實驗室其中一種必備的化學品，亦為常見的化工品之一。純品是無色透明的晶體。密度2.130g/cm³。熔點318.4℃。沸點1390℃。工業品含有少量的氯化鈉和碳酸鈉，是白色不透明的晶體。有塊狀，片狀，粒狀和棒狀等。式量39.997。

(7)電解硫酸錳制備錳離子交換膜擴展閱讀：

氫氧化鈉工業製法：

工業上生產燒鹼的方法有苛化法、電解法和離子交換膜法三種。

1、苛化法

將純鹼、石灰分別經化鹼製成純鹼溶液、石灰製成石灰乳，於99～101℃進行苛化反應，苛化液經澄清、蒸發濃縮至40%以上，製得液體燒鹼。將濃縮液進一步熬濃固化，製得固體燒鹼成品。苛化泥用水洗滌，洗水用於化鹼。

Na₂CO₃+Ca(OH)₂= 2NaOH+CaCO₃↓

2、隔膜電解法

將原鹽化鹽後加入純鹼、燒鹼、氯化鋇精製劑除去鈣、鎂、硫酸根離子等雜質，再於澄清槽中加入聚丙烯酸鈉或苛化麩皮以加速沉澱，砂濾後加入鹽酸中和，鹽水經預熱後送去電解，電解液經預熱、蒸發、分鹽、冷卻，製得液體燒鹼，進一步熬濃即得固體燒鹼成品。鹽泥洗水用於化鹽。

2NaCl+2H₂O[電解] = 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

3、離子交換膜法

將原鹽化鹽後按傳統的辦法進行鹽水精製，把一次精鹽水經微孔燒結碳素管式過濾器進行過濾後，再經螫合離子交換樹脂塔進行二次精製，使鹽水中鈣、鎂含量降到0.002%以下，將二次精製鹽水電解，於陽極室生成氯氣，陽極室鹽水中的Na+通過離子膜進入陰極室與陰極室的OH生成氫氧化鈉，H+直接在陰極上放電生成氫氣。

電解過程中向陽極室加入適量的高純度鹽酸以中和返遷的OH-，陰極室中應加入所需純水。在陰極室生成的高純燒鹼濃度為30%～32%（質量），可以直接作為液鹼產品，也可以進一步熬濃，製得固體燒鹼成品。

2NaCl+2H₂O= 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

參考資料來源：網路-硫酸錳

參考資料來源：網路-氫氧化鈉

㈧ 電解酸化硫酸錳

首先你題中已經畝答說明了正極發生的是氧化反應，升失氧迅陸慧化還原劑，這句話不知道你們有沒有背過，化合價升高的物質失去電子發生氧化反應，其本身為還原劑。錳原子形成的最穩定價態為+7價，現在溶液中為硫酸錳，錳離子為+2價，所以它將發生氧化反悉段應，會向正極流動。
同時我沒有記錯的話，正極負極是在原電池的時候提及的，在電解時提的應該是陽極陰極。

㈨ 電解錳的生產方法

電解錳的生產方法：

1、電解槽陽極液與98%濃硫酸依次通入化合槽中，用投料車加入碳酸錳粉，反應接近終點時（通過余硫酸檢測指示，8～9g∕L），加入一氧化錳（由二氧化錳還原焙燒制備），反應接近終點時(余酸2～3g∕L)投入二氧化錳（陽極泥）氧化低價鐵，加入液氨調節pH值至3.8～4.2使鐵以Fe(OH)3的形式析出。以上步驟均在化合槽中進行。

2、然後將浸出液送至壓濾車間，經板框壓濾機壓濾，濾液進入沉澱池。加入福美鈉(C3H6NS2Na·2H2O)使濾液中的Co、Ni等重金屬以螯合物的形式析出，試紙檢測無重金屬後，經板框壓濾得到精濾液。

3、精濾液溫度一般在80℃左右，而電解的適宜溫度在38℃～42℃之間，需要降溫處理。在靜置池中自然降溫，電解時錳析出時容易被氧化，需先在靜置池加入二氧化硒2～3kg/t產品作為抗氧化劑，靜置調整過程一般為24h，得到合格的電解液。

4、然後將合格液送人電解槽電解，電解槽陰極板析出純度在99. 9%的金屬錳片，經鈍化、洗滌、烘乾、剝離後即得到產品。

5、電解槽用隔膜袋將電解液與陽極液分開，陽極液中含有大量的Mn、(NH4)2SO4及H2SO4，回用到浸出工序。陽極產生陽極泥（90%以上為MnO2）。完成了電解錳的生產過程。

知識點延伸：

電解錳能得到一種非常重要的化工原料，廣泛應用於鋼鐵、有色金屬、化工、醫葯、食品和科研等方面。

㈩ 石墨電極電解硫酸錳製取二氧化錳.陰陽極的方程式。

通常可以將石墨電極視作惰性電極，不參與電解反應。而二價錳沒有到最高價正七價，所以能被仿告氧化。
(註：硫酸錳顯弱酸性手大緩，因為二價錳會輕微水解)
陽極反應：mn2+
2h2o
-
2e
====
mno2(s)
+
4h+
陰極畢模反應：2h+
+
2e
====
h2(g)
總反應：mnso4+2h2o=mno2↓+h2↑+h2so4