Question

高纯碳酸锰广泛应用于电子工业，是制造高性能磁性材料的主要原料。新工艺采用工业冶铜后的废气SO₂进行湿法浸取软锰矿（主要含MnO₂，同时含有少量SiO₂、Fe₂O₃、Al₂O₃）来制备。（已知亚硫酸酸性强于碳酸）
①将过量的SO₂气体通入软锰矿浆中进行“浸锰”操作，并控制温度加热反应；
②向浸锰结束后的滤液中加入MnO₂、同时通入空气，再用Na₂CO₃溶液调节pH为3.7后
过滤分离；
③调节滤液pH值为6.5～7.2 ，然后加入NH₄HCO₃ ，有浅红色的沉淀生成，过滤洗涤干燥后就可以得到高纯碳酸锰。
工业流程图如下：


已知生成氢氧化物的pH如下表：

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2
开始沉淀pH	2.7	7.6	8.3
完全沉淀pH	3.7	9.6	9.8

请根据题中有关信息回答问题：
（1）“浸锰”后所得混合液中主要存在的金属阳离子有                    。
（2）由图可知，副反应MnSO₄+ SO₂  MnS₂O₆的△H       0（填＞、＜或＝），为减少MnS₂O₆的生成，“浸锰”的适宜温度是                                  。
（3）步骤②中加入MnO₂和通入空气的作用                                   。
（4）③中控制温度为60~70℃，温度不宜太高的原因是                         。
（5）与传统的电解法制MnCO₃工艺相比较，新工艺的优点是            （写两点）。

Answer 1

（1）Mn²⁺、Fe²⁺、Al³⁺         （2）＜； 150℃  
（3）通入空气将Fe²⁺氧化成Fe³⁺便于后来加碳酸钠除去；加入MnO₂是为了除去过量的SO₂（4）防止NH₄HCO₃受热分解
（5）综合利用了尾气SO₂有利于环境保护，同时节约能源。

解析