Question

【题目】我国某科研团队以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料，制取高纯碳酸锰，工艺流程如下图:

已知：①SiO2不溶于水，不与稀H2SO4、SO2反应；②MnO2能将Fe2+氧化成Fe3+；③溶液中的Fe3+在 pH 大于或等于 3.2 时将完全转化为Fe(OH)3沉淀。

请回答：（1）滤渣Ⅰ、Ⅱ分别为_____、_____（写化学式） ；

（2）浸锰过程中发生了 2 个化学反应，其中一个为Fe2O3与SO2反应，该反应的化学方 程式为Fe2O3+ SO2+H2SO4=2FeSO4+ H2O，另一个为MnO2和SO2按化学计量数为 1：1 发生化合反应，请写出该反应的化学方程式：_____， 该反应中共有_____种元素的化合价发生了改变。

（3）“沉锰”：加入NH4HCO3溶液后，生成了 4 种产物，其中含有MnCO3沉淀和某种气 体，写出该反应的化学方程式：_____。

（4）取所得的高纯MnCO311.7g溶于足量的盐酸中，将产生的气体用足量的Ba(OH)2浓 溶液吸收，得到白色沉淀 19.7g，则所得产品的纯度为_____％（保留一位小数）

（5）某研究小组用稀H2SO4与菱锰矿（含有MnCO3）反应来浸出Mn2+，该研究小组选 定两个因素作为研究条件进行对比实验，数据如下：

	矿酸比	温度/（℃）	浸出率/（%）
1	1：0.5	60	80.2
2	1：0.5	80	83.8
3	1：0.6	60	X
4	1：0.6	80	91.8

表中 X 最有可能的数值为_____。

a．79.7 b．80.8 c．87.6 d．92.8

Answer 1

【答案】SiO2 Fe(OH)3 MnO2+SO2=MnSO4 2 MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O； 98.3 c

【解析】

（1）SiO2不溶于水，不与稀H2SO4、SO2反应，滤渣Ⅰ为二氧化硅，氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水，溶液中的Fe3+在 pH 大于或等于 3.2 时将完全转化为Fe(OH)3沉淀，滤渣Ⅱ为氢氧化铁，故填：SiO2；Fe(OH)3。

（2）MnO2和SO2按化学计量数为 1：1 发生化合反应，故化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4，反应前锰元素+4价，硫元素+4价，反应后锰元素+2价，硫元素+6价，反应中共有两种元素化合价发生变化，故填：MnO2+SO2=MnSO4；2。

（3）“沉锰”：加入NH4HCO3溶液后，生成了 4 种产物，碳酸锰、硫酸铵、二氧化碳、水，故化学方程式为MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O，故填：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O。

（4）解：设碳酸锰生成二氧化碳质量为x设碳酸锰质量为y。

则所得产品的纯度为：

故填：98.3。

（5）从图表中可知，浸出率受矿酸比影响较大，受温度影响较小，故表中X应该要明显大于80.2而小于91.8，故X最可能的数值是87.6；故选：c。