Question

工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO₂的工艺流程如下：

有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

请问答下列问题：      

（1）酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是                   。

（2）酸浸后的溶液中含有Mn²⁺、 SO₄^2-，另含有少量Fe²⁺、Fe³⁺．A1³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺等，其除杂过程如下：

①加入MnO₂将Fe²⁺氧化，其离子反应方程式为                         。  

②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是                            。

③加入BaS，除去Cu^2~、Pb²⁺后，再加入NaF溶液，除去                    。

（3）从溶液A中回收的主要物质是              ，该物质常用作化肥。 

（4）MnO₂粗品中含有少量Mn₃O₄，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO₄和MnO₂，然后再用氧化剂将Mn²⁺转化为MnO₂，制得优质MnO₂。写出Mn₃O₄与稀硫酸反应韵化学方程式：

                               。

 

Answer 1

【答案】

 

（1）增大接触面积，加快反应速率(使反应更充分)

（2）@2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O      ②除去Fe^3~,A1³⁺       ③Ca²⁺

（3）(NH₄)₂SO₄      

（4）Mn₃O₄+2H₂SO₄=2MnSO₄+MnO₂+2H₂O    (每空2分，本题共12分)

【解析】

试题分析：化工流程题，（1）将反应物粉碎的作用是增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分；（2）pH调到5.2～6.0，其主要目的是除去Fe^3~A1³⁺和部分Cu²⁺；③溶液中除去Fe²⁺、Fe³⁺、A1³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺，但第②加入了Ca²⁺，再加入NaF溶液，显然是除去Ca²⁺；（3）流程得到的是碳酸锰沉淀，溶液中主要剩余NH₄⁺和SO₄^2-，故回收的物质是(NH₄)₂SO₄ 。

考点：已工业流程为背景，考查了反应条件、除杂及化学方程式的书写等知识。