Question

(08廣東實(shí)驗(yàn)中學(xué)三模)碳酸錳（MnCO₃）是理想的高性能強(qiáng)磁性材料，也是制備Mn₂O₃、MnO₂等錳的氧化物的重要原料，廣泛用于電子、化工、醫(yī)藥等行業(yè)。一種制備MnCO₃的生產(chǎn)流程如下圖所示。

 

 

 

 

 

 

 

軟錳礦主要成分為MnO₂，其中含有鐵、鋁、硅的氧化物和少量重金屬化合物雜質(zhì)，SO₂來自工業(yè)廢氣。流程①中主要發(fā)生的反應(yīng)有：MnO₂ + SO₂ = MnSO₄   2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + SO₄^2― + 4H⁺

 

（1）流程①中所得MnSO₄溶液的pH比軟錳礦漿的pH      （填“大”或“小”）該流程可與__（填工業(yè)生產(chǎn)名稱）聯(lián)合，生產(chǎn)效益更高。

（2）反應(yīng)②的目的是將溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其離子反應(yīng)方程式為              ，這樣設(shè)計(jì)的目的和原理是                  

（3）反應(yīng)③中硫化鈉的作用是使重金屬離子轉(zhuǎn)化為硫化物沉淀，碳酸鈣的作用是           。

（4）反應(yīng)④發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)為：MnSO₄ + 2NH₄HCO₃ = MnCO₃↓+ (NH₄)₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O。

反應(yīng)中通常需加入稍過量的NH₄HCO₃ ，且控制溶液的pH為6.8～7.4。加入稍過量的NH₄HCO₃的目的是                                  ，溶液的pH不能過低的原因是                                  。

（（5）軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝：工藝A：軟錳礦漿與含SO₂的工業(yè)廢氣反應(yīng)    工藝B：軟錳礦與煤碳粉混合，焙燒后加稀硫酸溶解。

其中工藝A的優(yōu)點(diǎn)是                                  。（答對(duì)1個(gè)即可）

Answer 1

答案：（12分）（1）小，工業(yè)制備硫酸。（2分）

 

（2）MnO₂ + 2Fe²⁺ + 4H⁺ = Mn²⁺ + 2Fe³⁺ + 2H₂O。（2分）

  

  使Fe²⁺ 轉(zhuǎn)變?yōu)镕e³⁺，F(xiàn)e³⁺完全沉淀的pH較低（或Fe³⁺更易沉淀）。（2分）

 

（3）與溶液中的酸反應(yīng)，使溶液中的Fe³⁺、Al³⁺轉(zhuǎn)化為氫氧化物沉淀。（2分）

 

（4）使MnCO₃沉淀完全。MnCO₃沉淀量少，NH₄HCO₃與酸反應(yīng)。（2分）

 

（或MnCO₃、NH₄HCO₃與酸反應(yīng)溶解）

 

（5）節(jié)約能源、治理含SO₂的工業(yè)廢氣等。（答對(duì)1個(gè)即可）（2分）