Question

【题目】马日夫盐（Mn(H2PO4)2）是一种白色晶体，易溶于水，常用于机械设备的磷化处理。以软锰矿（主要成分为MnO2，还含有少量的Fe2O3、FeO和Al2O3）为原料制备马日夫盐的流程如下：

（1）粉碎软锰矿制成矿浆的目的是_________________________________________，葡萄糖（C6H12O6）与MnO2反应时，产物为MnSO4、CO2和H2O，该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。

（2）用H2O2溶液“氧化”时发生反应的离子方程式为_______________________________。

（3）已知几种金属离子的氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示、“调pH并过滤”时，应调整的pH范围为____________，滤渣1的主要成分为_________（填化学式）。

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
Fe3+	1.8	3.2
Al3+	3.0	5.0
Fe2+	5.8	8.8
Mn2+	7.8	9.8

（4）加入磷酸后发生反应的化学方程式为_____________________________________。

（5）某工厂用上述流程制备马日夫盐，已知软锰矿中MnO2的含量为87%，整个流程中锰元素的损耗率为9%，则1t该软锰矿可制得马日夫盐__________t。

Answer 1

【答案】 增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率 12:1 2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O 5.0~7.8 Fe(OH)3和Al(OH)3 MnCO3＋2H3PO4Mn(H2PO4)2 ＋CO2↑＋H2O 2.59（或2.5935）

【解析】（1）粉碎软锰矿制成矿浆的目的是增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率； 由葡萄糖（C6H12O6）与MnO2反应时，产物为MnSO4、CO2和H2O可知：葡萄糖做还原剂，MnO2做氧化剂；根据电子守恒：设MnO2为xmol, （C6H12O6）ymol，2x=y×（4-0）×6；x/y=12:1,正确答案：增大反应物接触面积，加快反应速率，提高原料利用率；12:1。

（2）反应中的亚铁离子在酸性条件下被双氧水氧化为铁离子，离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O；正确答案：2Fe2＋＋H2O2＋2H＋2Fe3＋＋2H2O。

（3）“调pH并过滤”时，主要除去铁离子和铝离子，变为沉淀而除去，根据表中数据可知应调整的pH范围为5.0--7.8，得到的沉淀（滤渣1）为Fe(OH)3和Al(OH)3 ；正确答案：5.0--7.8 ；Fe(OH)3和Al(OH)3。

（4）沉锰过程中形成碳酸锰沉淀，再加入磷酸，碳酸锰变为马日夫盐，反应的化学方程式为MnCO3＋2H3PO4Mn(H2PO4)2 ＋CO2↑＋H2O ；正确答案：MnCO3＋2H3PO4Mn(H2PO4)2 ＋CO2↑＋H2O。

（5）根据锰元素的量守恒规律：1t该软锰矿含有锰元素的量为：1×106×87%×（1-9%）÷87=0.0091×106mol, 马日夫盐Mn(H2PO4)2的量为0.0091×106mol,质量为0.0.0091×106×249=2.26×106g=2.26t；正确答案：2.26。