Question

高纯MnCO₃是制备高性能磁性材料的主要原料。研究人员研制了利用低品位软锰矿浆（主要成分是MnO₂）吸收高温焙烧含硫废渣产生的SO₂废气，制得硫酸锰晶体，再以MnSO₄为原料制备少量高纯MnCO₃的操作步骤如下：
（1）制备MnSO₄溶液：在烧瓶中加入一定MnO₂和水，搅拌，通入SO₂和N₂混合气体，反应3h。停止通入SO₂，继续反应片刻，过滤（已知MnO₂ + H₂SO₃= MnSO₄ + H₂O）
①MnO₂和水，搅拌，通入SO₂的化学方程式为_________________________
②反应过程中，为使SO₂尽可能转化完全，在通入SO₂和N₂比例一定、不改变固液投料的条件下，可用_____________
③若实验中将N₂换成空气，测得反应液中Mn²⁺、SO₄^2-的浓度随反应时间t变化如图。导致溶液中Mn²⁺、SO₄^2-浓度变化产生明显差异的原因是_______________________

（2）制备高纯MnCO₃固体：已知MnCO₃难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解Mn(OH)₂开始沉淀时pH=7.7.请补充由（1）制得的MnSO₄溶液制备高纯MnCO₃的操作步骤[实验中可选用的试剂：Ca(OH)₂、NaHCO₃、Na₂CO₃、C₂H₅OH]。
①__________________
 ②过滤，用少量水洗涤2~3次；
③是否被洗涤除去 检验SO₄^2-
④________________ 
⑤低于100℃干燥
（3）向物质的量浓度均为0.01 mol·L^－1的MnCl₂和BaCl₂混合溶液中，滴加Na₂CO₃溶液，先沉淀的是___________（填离子符号）；当两种沉淀共存时，溶液中＝__________。（已知Ksp(BaCO₃)＝8.1×10^－9，Ksp(MnCO₃)＝1.8×10^－11）

Answer 1

（1）①SO₂＋MnO₂＝MnSO₄；②控制适当的温度、缓慢通入混合气体；③Mn²⁺催化与O₂ 与H₂SO₃反应生成H₂SO₄
（2）①边搅拌边加入NaHCO₃（或Na₂CO₃），并控制溶液pH < 7.7；④用少量C₂H₅OH洗涤   （凡合理答案均可）
（3）Mn²⁺ ；450