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【题目】工业上可用软锰矿(主要成分是MnO2)和黄铁矿(主要成分是FeS2)为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下:

回答下列问题:

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施有__________________(写一条)。

(2)除铁工序中,在加入石灰调节溶液的pH前,加入适量的软锰矿,其作用是______________

(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01 molL-1,滤液中残留的c(Ca2+)=________________〔已知:Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕,

(4)沉锰工序中,298K、c(Mn2+)为1.05 molL-1时,实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系如图所示。根据图中信息得出的结论是______________

(5)沉锰工序中有CO2生成,则生成MnCO3的离子方程式是______________________

(6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是___________________。副产品A的化学式是________

【答案】 搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当提高稀硫酸的浓度 使残余的Fe2+转化为Fe3+ 1.46×10-6molL-1 pH等于7.0时反应速率最快,且MnCO3的产率最高 Mn2++2HCO3-= MnCO3↓+CO2↑+H2O 过滤、洗涤、干燥 (NH4)2SO4

【解析】本题分析:本题主要考查对于制备高性能磁性材料碳酸锰(MnCO3)的工业流程的评价。

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出率,可以采取的措施有搅拌、适当升高温度、研磨矿石、适当提高稀硫酸的浓度等

(2) Fe3+Fe2+容易转化为沉淀,所以加入适量的软锰矿,其作用是使残余的Fe2+转化为Fe3+

(3) Ksp(CaF2)=c(Ca2+)c2(F-)=1.46×10-10c(F-)=0.01 molL-1代入,可得c(Ca2+)=1.46×10-6molL-1

(4)根据图中信息得出的结论是pH等于7.0时反应速率最快,且MnCO3的产率最高

(5)沉锰工序中有CO2生成,则生成MnCO3的离子方程式是Mn2++2HCO3-= MnCO3↓+CO2↑+H2O。

(6)从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是过滤、洗涤、干燥。副产品A的化学式是(NH4)2SO4

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②能说明上述反应达到平衡状态的是______(填编号)

A、反应中CO2CH3OH的物质的量浓度之比为11(即图中交叉点)

B、混合气体的密度不随时间的变化而变化

C、CO2的体积分数在混合气体中保持不变

D、单位时间内消耗3 mol H2,同时消耗1 mol H2O

③为了加快化学反应速率且使体系中气体的物质的量减少,其他条件不变时,可采取的措施有________(填编号)。

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