【題目】以軟錳礦粉(主要含MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質)為原料制取高純MnO2的流程如下:

(1)酸浸時所發(fā)生主要反應的離子方程式為_____________。

(2)酸浸時加入一定體積的硫酸,硫酸濃度不能過小或過大。當硫酸濃度偏小時,酸浸時會有紅褐色渣出現(xiàn),原因是_______。硫酸濃度不能過大的原因是_____________。

(3)過濾Ⅱ所得濾渣為MnCO3,濾液中溶質的主要成分是_____。

(4)焙燒MnCO3的裝置如下圖所示:

①焙燒時所發(fā)生反應的化學方程式為__________。

②焙燒一定時間后需轉動石英管,目的是_____。

【答案】 2Fe2++MnO2+4H+2Fe3++Mn2++2H2O 生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀 用氨水沉淀雜質金屬離子時會消耗過多的氨水,造成原料的浪費 (NH4)2SO4 2MnCO3+O22MnO2+2CO2 使得MnCO3能充分反應,提高MnCO3的轉化率

【解析】軟錳礦粉(主要含MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質)酸浸時,Fe2O3、Al2O3被硫酸溶解生成硫酸鐵和硫酸鋁,二氧化錳與硫酸亞鐵在硫酸作用下發(fā)生氧化還原反應生成硫酸錳和硫酸鐵;加入氨水調節(jié)pH,使鋁離子和亞鐵離子沉淀除去,在濾液中加入碳酸氫銨,沉淀錳離子,然后在空氣中焙燒碳酸錳得到二氧化錳。

(1)酸浸時所發(fā)生主要反應是二氧化錳被硫酸亞鐵還原,反應的離子方程式為2Fe2++ MnO2+4H+=2Fe3++ Mn2++2H2O,故答案為:2Fe2++ MnO2+4H+=2Fe3++ Mn2++2H2O;

(2)酸浸時加入一定體積的硫酸,硫酸濃度不能過小或過大。當硫酸濃度偏小時,鐵離子水解程度較大,會有紅褐色氫氧化鐵沉淀出現(xiàn);硫酸濃度過大,用氨水沉淀雜質金屬離子時會消耗過多的氨水,造成原料的浪費,故答案為:生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀;用氨水沉淀雜質金屬離子時會消耗過多的氨水,造成原料的浪費

(3)過濾II所得濾渣為MnCO3,濾液中主要含有(NH4)2SO4,故答案為:(NH4)2SO4;

(4)①在空氣中焙燒碳酸錳生成二氧化錳,反應的化學方程式為2MnCO3+O22MnO2+2CO2,故答案為:2MnCO3+O22MnO2+2CO2;

②焙燒一定時間后需轉動石英管,可以使得MnCO3能充分反應,提高MnCO3的轉化率,故答案為:使得MnCO3能充分反應,提高MnCO3的轉化率。

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A.①②
B.①④
C.②③
D.③④

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