Question

【題目】用菱錳礦（主要含MnCO3、FeCO3、Al2O3、SiO2）制備MnSO4·H2O的工藝流程如下：

Ⅰ．向菱錳礦中加入過量稀H2SO4，過濾；

Ⅱ．向?yàn)V液中加入過量MnO2，過濾；

Ⅲ．調(diào)節(jié)濾液pH=a，過濾；

Ⅳ．濃縮、結(jié)晶、分離、干燥得到產(chǎn)品；

Ⅴ．檢驗(yàn)產(chǎn)品純度。

（1）步驟Ⅰ中，濾渣的主要成分是 。

（2）將MnO2氧化Fe2+的離子方程式補(bǔ)充完整：

MnO2 + Fe2+ + ＝Mn2+ + Fe3+ +

（3）與選用Cl2作為氧化劑相比，MnO2的優(yōu)勢主要在于：原料來源廣、成本低、可避免環(huán)境污染、 。

（4）已知：生成氫氧化物沉淀的pH

	Al(OH)3	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Mn(OH)2
開始沉淀時(shí)	3.4	6.3	1.5	7.6
完全沉淀時(shí)	4.7	8.3	2.8	10.2

注：金屬離子的起始濃度為0.1mol/L

步驟Ⅲ中a的取值范圍是 。

（5）步驟Ⅴ，通過測定產(chǎn)品中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)來判斷產(chǎn)品純度。

已知一定條件下，MnO4－與Mn2+反應(yīng)生成MnO2 。取x g產(chǎn)品配成溶液，用0.1mol/L KMnO4溶液滴定，消耗KMnO4溶液y mL，產(chǎn)品中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 （用含x、y表示）

Answer 1

【答案】（1）SiO2（2）1、2、4H+、1、2、2H2O

（3）不會(huì)引入Cl－,使制得的MnSO4H2O產(chǎn)品更純凈

（4）4.7≤a<7.6（5）

【解析】

試題分析：（1）向菱錳礦中加入過量稀H2SO4，只有SiO2不溶于硫酸，步驟Ⅰ中，濾渣的主要成分是SiO2；（2）根據(jù)電子守恒，電荷守恒，MnO2氧化Fe2+的離子方程式，MnO2+2Fe2++4H+＝Mn2++2Fe3++2H2O；（3）氯氣的還原產(chǎn)物是Cl－,與選用Cl2作為氧化劑相比，MnO2的優(yōu)勢主要在于：原料來源廣、成本低、可避免環(huán)境污染、不會(huì)引入Cl－；（4）為除去溶液中的Al3+、Fe3+，而不讓Mn2+沉淀，a的取值范圍是4.7≤a<7.6；（5）根據(jù)反應(yīng)方程式，消耗0.1mol/L KMnO4溶液y mL，則Mn2+的物質(zhì)的量為=1.5y；Mn2+的質(zhì)量1.5y，錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為。