Question

某化学小组在实验室模拟用软锰矿（主要成分MnO₂，杂质为铁及铜的化合物等）制备高纯碳酸锰，过程如下（部分操作和条件略）：

① 缓慢向烧瓶中通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为：

SO₂+ H₂O = H₂SO₃   ；  MnO₂+ H₂SO₃ = MnSO₄+ H₂O

（铁浸出后，过量的SO₂ 会将Fe³⁺还原为Fe²⁺）

② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO₂粉末。

③ 再用Na₂CO₃溶液调节pH为3.5左右，过滤。

④ 调节滤液pH为6.5～7.2 ，加入NH₄HCO₃ ，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。回答下例问题：

（1）步骤②中加入一定量纯MnO₂粉末的主要作用是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺ ，将过量的SO₂氧化除去，相应反应的离子方程式为                             。

（2）查阅表1，步骤③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是       。

表1：生成相应氢氧化物的pH

物质	Fe(OH)3	Fe(OH)2	Mn(OH)2	Cu(OH)2
开始沉淀pH	2.7	7.6	8.3	4.7
完全沉淀pH	3.7	9.6	9.8	6.7

（3）步骤③中所得的滤液中含有Cu²⁺，可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu²⁺，经过滤，得到纯净的MnSO₄。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。

（4）④中加入NH₄HCO₃ 后发生反应的离子方程式是____________________。

（5）检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是           。

（6）现有常温下的四种溶液：

①0.1mol·L^-1 NH₄Cl溶液

②0.1mol·L^-1 NH₄Cl和0.1mol·L^-1 NH₃·H₂O的混合溶液（显碱性）

③0.1mol·L^-1 NH₃·H₂O

④0.1mol·L^-1 NH₄Cl和0.1mol·L^-1 HCl

下例说法正确的有              （填字母序号）

A. NH₄⁺离子浓度从大到小的顺序为②>④>①>③

B.溶液的pH从大到小的顺序为③>①>②>④

C.溶液中的离子总浓度从大到小的顺序为④>①>②>③

Answer 1

（1））MnO₂＋2Fe²⁺＋4H⁺=Mn²⁺＋2Fe³⁺＋2H₂O（2分）

  ， MnO₂+SO₂ = Mn²⁺ + SO₄^2-   （2分）

（2） Fe(OH)₃  （2分 ）

（3）MnS(s)Mn²⁺(aq)+S^2-(aq) ； Cu²⁺ (aq)+S^2-(aq)CuS(s)。生成的CuS比MnS更难溶，促进MnS不断溶解，平衡右移，使Cu²⁺除去。（2分）

   （4）Mn^2＋＋2HCO₃^－＝MnCO₃↓＋CO₂↑＋H₂O   （2分）

 （5）取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中，滴加酸化的BaCl₂溶液，若无白色沉淀产生，则沉淀洗涤干净；反之则未洗干净。（2分）（其他答案合理，给分）

（6）A（2分）