电解硫酸锰制备锰离子交换膜

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㈣ 锰的制备方法

电解法
工业上可以用通直流电电解硫酸锰溶液的方法制备金属锰。这种方法成本较高，但成品纯度好。
制备溶液采用锰矿粉与无机酸反应加热制取锰盐溶液，同时向溶液中加入铵盐作缓冲剂，用加氧化剂氧化中和的方法除去铁，加硫化净化剂除去重金属，然后过滤分离，在溶液中加入电解添加剂作为电解溶液。工业生产广泛采用硫酸浸锰方法制取电解液，用氯化锰盐溶液电解制取金属锰的方法还未形成规模性生产。
制取硫酸锰所用的锰矿粉谨雀分菱锰矿和软锰矿两种。用菱锰矿粉制取硫酸锰的主要化学反应为：
用软锰矿制取硫酸锰，先要对软锰矿进行还原焙烧，还原成一氧化锰，然后用硫酸浸取，其主要化学反应为：

电解操作过程。向隔模电解槽注入含硫酸铵的硫酸锰水溶电解液，接通直流电，产生电析作用，在阴极板上析出金属锰，阳极板析出氧气。 化学方程式为：
周期性地更换阴极板，对电析产物进行钝化、水洗、烘干、剥离等处理，获得金属锰产品。 实验室制备可以用火法制备金属锰，火法冶炼包括硅还原法(电硅热法)和铝还原法(铝热法)。
一、铝还原法（铝热法）
铝热法是采用铝作还原剂，利用还原氧化锰清粗释放的化学热进行冶炼的一种生产金属锰方法。MnO比热效果小反应实际上不能进行；而MnO2比热效果大，活性氧含量过大，反应几乎是爆发式进行。因此Mn3O4最好。反应的方程式为：
由于铝还原法不能去除杂质，需要用纯度 8Al+3Mn3O4==9Mn+4Al2O3
高的软锰矿(MnO2)甚至用电解二氧化锰作原料。Al还原法需要耗铝成本高，但具有反应过程激烈，生产设备和工艺比较简单的优点。但即使用含锰量特别高的原料冶炼，合金仍然夹杂有磷、铝等有害杂质，此法很少用来生产金属锰。
二、硅还原法（电硅热法）
电硅热法生产金属锰应用得比较广泛，这种方法的主要优点是生产成本比较低，然而与电解法相比，对锰矿品位要求比较高，获得的金属锰纯度不高，含锰为94%~98%。当采用硅锰与锰矿熔炼时：MnO2在1000℃高温下分解成Mn3O4和O2在熔融炉渣中，Mn3O4被Si置换分解：
MnO最后被Si再还原为金属锰。用硅(Si)或低碳硅锰还原，发热量小，必须在电炉内进行，过程祥正早反应为：

上式反应属可逆反应，需添加石灰使SiO2造渣，使反应向右进行。

㈤ MnO2和Zn是制造干电池的重要原料，工业上用软锰矿（主要成分MnO2）和闪锌矿（主要成分ZnS）联合生产MnO2

工业上用软锰矿（主要成分MnO₂）和闪锌矿（主要成分ZnS）联合生产MnO₂和Zn的工艺流程：软锰矿（主要成分MnO₂）和闪锌矿（主要成分ZnS）在酸溶后MnO₂+ZnS+2H₂SO₄═MnSO₄+ZnSO₄+S↓+2H₂O，过滤，滤渣A为硫单质，滤液为：MnSO₄和ZnSO₄，通电电解在阳极生成二氧化锰，阴极生成锌．
（1）分离不溶于水的固体和液体，用过滤的方法，滤渣A为硫单质，滤液为：MnSO₄和ZnSO₄，过滤操作用到的玻璃仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒，属于硅酸盐材质，
故答案为：漏斗；
（2）稀硫酸浸泡时反应为MnO₂+ZnS+2H₂SO₄═MnSO₄+ZnSO₄+S↓+2H₂O，MnO₂、ZnS难溶于水，MnSO₄、ZnSO₄，易溶于水易电离，所以离子反应为：MnO₂+ZnS+4H⁺═Mn²⁺+Zn²⁺+S↓+2H₂O，19.2g单质A为S，反应中S元素由-2价升高为0，则每析出19.2gS沉淀共转移

19.2g

32g/mol

×（2-0）=1.2mol电子，
a．将矿石粉碎，增大反应物的接触面，化学反应速率提高，故不选；
b．提高浸泡温度，温度升高，反应速率增大，故不选；
c．适当增大硫酸浓度，增大了反应物的浓度，化学反应速率提高，故不选；
d．改变软锰矿与闪锌矿的比例，不能改变反应速率，故选；
故答案为：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将①+②×2可得：2MnCO₃（S）+O₂（g）═2MnO₂（S）+2CO₂（g）△H=（a+2b）KJ?mol^-1；
故答案为：2MnCO₃（S）+O₂（g）═2MnO₂（S）+2CO₂（g）△H=（a+2b）KJ?mol^-1；
（4）①用惰性电极电解硫酸酸化的硫酸锰溶液制备MnO₂，阳极上锰离子失电子生成二氧化锰，电极反应式为Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺；，所以a是正极，
故答案为：正；
②电解过程中氢离子的作用是参与阴极反应和通过交换膜定向移动形成电流，电解酸化的MnSO₄溶液时，根据离子的放电顺序，阴极上首先放电的是H⁺，电极反应式为：2H⁺+2e^-=H₂↑，阳极反应式为：MnSO₄-2e^-+2H₂O═MnO₂+SO₄^2-+4H⁺，若转移的电子数为6.02×10²³个，根据氢离子和转移电子之间的关系式2H⁺～2e^-，则左室溶液中n（H⁺）=1mol，
故答案为：1mol；

㈥ 电解硫酸锰如何得到二氧化锰写出电解方程式及总反映方程式

您好，很高兴为您解答：
电解硫酸锰的化学式为，MnSO4+2H2O==MnO2+H2SO4+H2
希望能帮到您，如有不懂之处请追问。

㈦ 硫酸锰会不会和氢氧化钠反应

是会反应的。反应方程式为：MnSO₄+2NaOH=Mn(OH)₂+Na₂SO₄

反应生成氢氧化亚锰为白色沉淀，然后迅速被氧化成褐色的氢氧化氧锰，最后变成水合二氧化锰。

硫酸锰：

硫酸锰是合成脂肪酸的作物需要的微量元素，因此硫酸锰可以做为肥料施进土壤，可以增产。硫酸锰加到动物饲料中，有催肥的效果。硫酸锰也是制备其它锰盐的原料和分析试剂。在电解锰、染料、造纸以及陶瓷等工业生产中也要用到硫酸锰。

因为易潮解，适用范围受到限制。硫酸锰不燃，具刺激性。吸入、摄入或经皮吸收有害，具刺激作用。长期吸入该品粉尘，可引起慢性锰中毒，早期以神经衰弱综合征和神经功能障碍为主，晚期出现震颤麻痹综合征。 对环境有危害，对水体可造成污染。

氢氧化钠：

化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、苛性钠，为一种具有强腐蚀性的强碱，一般为片状或块状形态，易溶于水（溶于水时放热）并形成碱性溶液，另有潮解性，易吸取空气中的水蒸气（潮解）和二氧化碳（变质），可加入盐酸检验是否变质。

NaOH是化学实验室其中一种必备的化学品，亦为常见的化工品之一。纯品是无色透明的晶体。密度2.130g/cm³。熔点318.4℃。沸点1390℃。工业品含有少量的氯化钠和碳酸钠，是白色不透明的晶体。有块状，片状，粒状和棒状等。式量39.997。

(7)电解硫酸锰制备锰离子交换膜扩展阅读：

氢氧化钠工业制法：

工业上生产烧碱的方法有苛化法、电解法和离子交换膜法三种。

1、苛化法

将纯碱、石灰分别经化碱制成纯碱溶液、石灰制成石灰乳，于99～101℃进行苛化反应，苛化液经澄清、蒸发浓缩至40%以上，制得液体烧碱。将浓缩液进一步熬浓固化，制得固体烧碱成品。苛化泥用水洗涤，洗水用于化碱。

Na₂CO₃+Ca(OH)₂= 2NaOH+CaCO₃↓

2、隔膜电解法

将原盐化盐后加入纯碱、烧碱、氯化钡精制剂除去钙、镁、硫酸根离子等杂质，再于澄清槽中加入聚丙烯酸钠或苛化麸皮以加速沉淀，砂滤后加入盐酸中和，盐水经预热后送去电解，电解液经预热、蒸发、分盐、冷却，制得液体烧碱，进一步熬浓即得固体烧碱成品。盐泥洗水用于化盐。

2NaCl+2H₂O[电解] = 2NaOH+Cl₂↑+H₂↑

3、离子交换膜法

将原盐化盐后按传统的办法进行盐水精制，把一次精盐水经微孔烧结碳素管式过滤器进行过滤后，再经螫合离子交换树脂塔进行二次精制，使盐水中钙、镁含量降到0.002%以下，将二次精制盐水电解，于阳极室生成氯气，阳极室盐水中的Na+通过离子膜进入阴极室与阴极室的OH生成氢氧化钠，H+直接在阴极上放电生成氢气。

电解过程中向阳极室加入适量的高纯度盐酸以中和返迁的OH-，阴极室中应加入所需纯水。在阴极室生成的高纯烧碱浓度为30%～32%（质量），可以直接作为液碱产品，也可以进一步熬浓，制得固体烧碱成品。

2NaCl+2H₂O= 2NaOH+H₂↑+Cl₂↑

参考资料来源：网络-硫酸锰

参考资料来源：网络-氢氧化钠

㈧ 电解酸化硫酸锰

首先你题中已经亩答说明了正极发生的是氧化反应，升失氧迅陆慧化还原剂，这句话不知道你们有没有背过，化合价升高的物质失去电子发生氧化反应，其本身为还原剂。锰原子形成的最稳定价态为+7价，现在溶液中为硫酸锰，锰离子为+2价，所以它将发生氧化反悉段应，会向正极流动。
同时我没有记错的话，正极负极是在原电池的时候提及的，在电解时提的应该是阳极阴极。

㈨ 电解锰的生产方法

电解锰的生产方法：

1、电解槽阳极液与98%浓硫酸依次通入化合槽中，用投料车加入碳酸锰粉，反应接近终点时（通过余硫酸检测指示，8～9g∕L），加入一氧化锰（由二氧化锰还原焙烧制备），反应接近终点时(余酸2～3g∕L)投入二氧化锰（阳极泥）氧化低价铁，加入液氨调节pH值至3.8～4.2使铁以Fe(OH)3的形式析出。以上步骤均在化合槽中进行。

2、然后将浸出液送至压滤车间，经板框压滤机压滤，滤液进入沉淀池。加入福美钠(C3H6NS2Na·2H2O)使滤液中的Co、Ni等重金属以螯合物的形式析出，试纸检测无重金属后，经板框压滤得到精滤液。

3、精滤液温度一般在80℃左右，而电解的适宜温度在38℃～42℃之间，需要降温处理。在静置池中自然降温，电解时锰析出时容易被氧化，需先在静置池加入二氧化硒2～3kg/t产品作为抗氧化剂，静置调整过程一般为24h，得到合格的电解液。

4、然后将合格液送人电解槽电解，电解槽阴极板析出纯度在99. 9%的金属锰片，经钝化、洗涤、烘干、剥离后即得到产品。

5、电解槽用隔膜袋将电解液与阳极液分开，阳极液中含有大量的Mn、(NH4)2SO4及H2SO4，回用到浸出工序。阳极产生阳极泥（90%以上为MnO2）。完成了电解锰的生产过程。

知识点延伸：

电解锰能得到一种非常重要的化工原料，广泛应用于钢铁、有色金属、化工、医药、食品和科研等方面。

㈩ 石墨电极电解硫酸锰制取二氧化锰.阴阳极的方程式。

通常可以将石墨电极视作惰性电极，不参与电解反应。而二价锰没有到最高价正七价，所以能被仿告氧化。
(注：硫酸锰显弱酸性手大缓，因为二价锰会轻微水解)
阳极反应：mn2+
2h2o
-
2e
====
mno2(s)
+
4h+
阴极毕模反应：2h+
+
2e
====
h2(g)
总反应：mnso4+2h2o=mno2↓+h2↑+h2so4