软化水制造锰离子

1. 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；

2. 如何水处理中的铁锰

其实除铁锰最好是用锰砂，曝气，但是自己家里，不知道能不能搞到锰砂，搞个复杂专的设备也怪麻烦的。
建议属你弄点烧烤用的炭，自己过滤下先试试，看看能不能除色度，可以的话在自己做滤筒，家里用，越简单越好。
其实网上也有卖活性炭的，就是太贵。成型的净水器，换一个活性炭滤筒就得一百多，换膜的话更贵。

3. 如何提取或去除的锰离子

一般是用氢氧根或者是硫离子，形成Mn(OH)2,MnS沉淀而除去，因为这两种沉淀的溶度积（Ksp）比较小，较容易分离或者是除去！

4. 硬水软化的化学方程式 方法一 原理： 方法二 原理：

实验室常用软化处理沉淀法用石灰、纯碱等软水剂处理，使水中Ca2+、Mg2+生成沉淀析出，过滤后即得软水，其中的锰、铁等离子也可除去。
常用软水剂
（1）磷酸钠： 3CaSO4+2Na3PO4→Ca3(PO)4↓+3Na2SO4
（2）六偏磷酸钠： Na4[Na2(P03)6]+Ca2+→Na4[Ca(P03)6]+2Na+
（3）胺的醋酸衍生物（EDTA）：与Ca2+、Fe2+、Cu2+等离子生成螯合物煮沸法（只适用于暂时硬水）煮沸暂时硬水时的反应：
Ca(HCO3)2=CaCO3 ↓+H2O+CO2↑
Mg(HCO3)2 =MgCO3↓ +H2O+CO2↑
由于CaCO3不溶，MgCO3 微溶，所以碳酸镁在进一步加热的条件下还可以与水反应生成更难溶的氢氧化镁：
MgCO3 +H2O = Mg(OH)2↓+CO2↑
由此可见水垢的主要成分为CaCO3和Mg(OH)2
编辑本段工业处理.石灰——纯碱法在这种方法中，暂时硬度加入石灰就可以完全消除，HCO3-都被转化成CO32-。而镁的永久硬度在石灰的作用下会转化为等物质的量的钙的硬度，最后被去除。反应过程中，镁都是以氢氧化镁的形式沉淀，而钙都是以碳酸钙的形式沉淀。
Ca2+(aq) --石灰-苏打法--> CaCO3(s)
Mg2+(aq)--石灰-苏打法--> Mg(OH)2(s)离子交换法（1）原理：用无机或者有机物组成一混合凝胶，形成交换剂核，四周包围两层不同
电荷的双电层，水通过后可发生离子交换。
阳离子交换剂：含H+、Na+固体与Ca+、Mg2+离子交换
阴离子交换剂：含碱性物质，能与水中阴离子交换
（2）常用交换剂：
a. 泡沸石：水化硅酸钠铝
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.离子交换树脂电渗析法用直流电源作动力，使水中的离子选择性地透过树脂交换膜而获得软水。磁化法使水流过一个磁场，钙、镁盐类分子间引力减小，不易产生坚硬水垢

5. 软化水设备与离子交换设备的区别

大型工业制水用锅炉软化水设备工作原理
大型工业制水用锅炉软化水设备是将水中专的钙镁属离子(形成水垢的主要成份)置换出来，随着树脂内钙镁离子的增加，树脂去除钙镁离子的效能逐渐降低，当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中的食盐水冲洗树脂层，把树脂上的硬度离子再置换出来，随再生废液排出罐外，树脂就又恢复了软化交换功能。

6. 自来水水质比较硬，有什么软化的办法吗

所谓水质硬是由于水中含有过多的钙镁离子(锰铁离子也有此作用)。它们在锅炉中会结垢，降低热效力，甚至导致锅炉爆炸。用于洗身，会使人感到不舒服。用于洗衣物，会使衣物硬化变色。人饮入过多，在消化过程中，会中和食物中酸性物质，形成晶体，既消耗波菜、蛋白质等营养物质，又会渗入胆管或在肾和尿路中沉淀，久而久之，产生胆、胆总管、肾或尿管结石。

我们生活中，常用的烧水壶和热水瓶都需要经常清洗。如果发现已经有水垢显现，就用白醋或除垢剂倒入瓶中，放置半天后再进行清洗。自来水水质不好，在原先会经常出现，不过现在随着时代的进步，科技技术发达，水质问题已经可以通过，后期技术手段进行提升，因为在自来水出厂前，都是需要经过严格的消毒和检测，这样才使大家用自来水放心，自来水进入到每家每户，所以大家在用自来水，还是相对比较安全放心的。

7. 为什么需要对水进行软化处理

天然水中含有各种盐类，这些盐类溶解为阳离子和阴离子，主要版有Ca2+、Mg2+、Na+和HC03-、SO42-、Cl-等。含有这权些盐类的水，在加热蒸发浓缩的过程中(如锅炉用水)，水中的Ca2+、Mg2+等离子不断地与水中某些阴离子结合成难溶物质而析出，并生成水垢(俗称水锈)，附在锅炉的受热面上。由于水垢的导热性能很差，从而阻碍了热交换，大大降低了锅炉的热效率，既浪费燃料又易烧坏部件，并危及安全，造成不良后果。为了消除或减少这些危害，就要把水中能形成水垢的硬度成分，如钙、镁离子，还有其他高价金属离子如铁、铝、锰等(因含量很少，虽然成垢，可略去不计)，予以去除。因此，就需要进行水的软化处理。

8. 超滤机、反渗透RO机、软水机你能不能解决水中的铁、锰离子求答！谢谢

超滤不行，RO可以，软水机主要是指除去Ca、Mg等二价离子。

9. 工业上以软锰矿为原料，利用硫酸亚铁制备高纯二氧化锰的流程如下：某软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Si（

（1）根据FeSO₄在反应条件下将MnO₂还原为MnSO₄，Fe²⁺被氧化为Fe³⁺，故酸浸时生成硫酸锰、硫酸铁，根据元素守恒还有水生成，反应方程式为：2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O，
故答案为：2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O；
（2）酸浸后的过滤液中含有Mn²⁺、Fe³⁺、Al³⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Fe²⁺，若使用氢氧化钠溶液，会使铝离子反应生成偏铝酸根离子，无法生成沉淀，锰离子与氢氧根离子反应生成氢氧化锰沉淀；铝离子完全沉淀时溶液的pH=5.2，铁离子完全沉淀时溶液pH=3.2，所以调节溶液的最小pH为5.2；结合题中阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH可知，Fe³⁺、Al³⁺完全转化为Fe（OH）₃和Al（OH）₃沉淀，其它离子不沉淀，故滤渣A的主要成分为Fe（OH）₃和Al（OH）₃，
故答案为：氢氧化钠会使氢氧化铝溶解、使锰离子沉淀；5.2；Fe（OH）₃和Al（OH）₃；
（3）根据题中硫化物的K_sp可知，加入MnS是为了生成溶解度更小的CuS、ZnS而除去Cu²⁺、Zn²⁺，
故答案为：Cu²⁺、Zn²⁺；
（4）碱性锌锰干电池中Zn作负极，则MnO₂作正极得电子，其电极反应式应为MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-；根据反应方程式可知，该方法的优点为：工艺流程简单；生成二氧化碳和水不影响硫酸锰的纯度；反应过程中无有毒物质生成，不会造成二次污染等，
故答案为：MnO₂+H₂O+e^-=MnOOH+OH^-；工艺流程简单；生成二氧化碳和水不影响硫酸锰的纯度；反应过程中无有毒物质生成，不会造成二次污染等．