Question

【题目】软锰矿(主要成分为MnO2)可用于制备锰及其化合物，现代冶炼金属锰的工艺流程如下图所示，步骤中杂质离子逐一沉淀。

下表为t℃时，有关物质的Ksp

物质	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Ca(OH)2	Mn(OH)2	CuS	CaS	MnS	MnCO3
Ksp	4.0×10-38	2.210-22	5.510-6	1.910-13	6.310-36	9.110-6	2.510-15	2.210-11

软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2＋C6H12O6＋12H2SO4===12MnSO4＋6CO2↑＋18H2O

（1）写出一种能提高还原浸出速率的措施：_________________________

（2）调节pH 步骤中生成的沉淀为________。加入MnF2的主要目的是除去__________ (填“Ca2＋”、“Fe3＋”或“Cu2＋”)

（3）等浓度的（NH4)2S与（N4)2SO4 溶液中，NH4＋的浓度大小为：前者________后者（填“＞”、“＜ ” “=” )。

（4）由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3，同时还会产生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s)＋2OH－(aq)Mn(OH)2(s)＋CO (aq)，t℃时，计算该反应的平衡常数K＝_________________(保留一位小数)。

Answer 1

【答案】 提高反应温度或将软锰矿研细等其他合理答案 Fe(OH)3 Ca2＋　 ＜ 115.8 或1.2ⅹ102

【解析】软锰矿还原浸出得到硫酸锰溶液，说明浸取液为稀硫酸，同时溶液中还含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等杂质，调节溶液的pH，Fe(OH)3的Ksp为4.0×10-38与其它离子相比最小，调节pH可以将Fe(OH)3沉淀下来，向滤液中加入硫化铵，CuS的Ksp为6.3×10-36，可以将铜离子形成硫化物沉淀下来，再加入MnF2，形成CaF2沉淀，除去Ca2+，最后对得到的含有锰离子的盐电解，可以得到金属锰，以此解答。

（1）反应物接触面积越大、温度越高反应速率越快，所以能提高还原浸出速率的措施：升高反应温度或将软锰矿研细等；

因此，本题正确答案是：提高反应温度或将软锰矿研细等其他合理答案；
（2）调节溶液的pH，Fe(OH)3的Ksp为4.0×10-38与其它离子相比最小，调节pH可以将 Fe（OH）3沉淀下来；CaF2难溶于水，滤液2中含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-，加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀，除去Ca2+；
因此，本题正确答案是：Fe(OH)3 ；Ca2＋；

（3）S2－水解显碱性，促进NH4＋水解，所以等浓度的（NH4)2S与（NH4)2SO4 溶液中，NH4＋的浓度大小为：前者<后者，

因此，本题正确答案是：<；

（4）由MnCO3(s)＋2OH－(aq) Mn(OH)2(s)＋CO (aq)，可知，
K====115.8；

因此，本题正确答案是：115.8 或1.2102。