Question

(08广东实验中学三模)碳酸锰（MnCO₃）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn₂O₃、MnO₂等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO₃的生产流程如下图所示。

 

 

 

 

 

 

 

软锰矿主要成分为MnO₂，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO₂来自工业废气。流程①中主要发生的反应有：MnO₂ + SO₂ = MnSO₄   2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O = 2Fe²⁺ + SO₄^2― + 4H⁺

 

（1）流程①中所得MnSO₄溶液的pH比软锰矿浆的pH      （填“大”或“小”）该流程可与__（填工业生产名称）联合，生产效益更高。

（2）反应②的目的是将溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其离子反应方程式为              ，这样设计的目的和原理是                  

（3）反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀，碳酸钙的作用是           。

（4）反应④发生的化学反应为：MnSO₄ + 2NH₄HCO₃ = MnCO₃↓+ (NH₄)₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O。

反应中通常需加入稍过量的NH₄HCO₃ ，且控制溶液的pH为6.8～7.4。加入稍过量的NH₄HCO₃的目的是                                  ，溶液的pH不能过低的原因是                                  。

（（5）软锰矿中锰的浸出有两种工艺：工艺A：软锰矿浆与含SO₂的工业废气反应    工艺B：软锰矿与煤碳粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解。

其中工艺A的优点是                                  。（答对1个即可）

Answer 1

答案：（12分）（1）小，工业制备硫酸。（2分）

 

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

  

  使Fe²⁺ 转变为Fe³⁺，Fe³⁺完全沉淀的pH较低（或Fe³⁺更易沉淀）。（2分）

 

（3）与溶液中的酸反应，使溶液中的Fe³⁺、Al³⁺转化为氢氧化物沉淀。（2分）

 

（4）使MnCO₃沉淀完全。MnCO₃沉淀量少，NH₄HCO₃与酸反应。（2分）

 

（或MnCO₃、NH₄HCO₃与酸反应溶解）

 

（5）节约能源、治理含SO₂的工业废气等。（答对1个即可）（2分）