问题详情：
工业上以碳*锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下:
有关*氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
*氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Pb(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)*浸前将碳*锰矿粉碎的作用是 。
(2)*浸后的溶液中含有Mn2+、S,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、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Cu2+、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*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*反应的化学方程式: 。
【回答】
规范答题:(1)增大接触面积,加快反应速率(或使反应更充分)
(2)①2Fe2++MnO2+4H+
2Fe3++Mn2++2H2O
②除去Fe3+、Al3+
③Ca2+
(3)(NH4)2SO4
(4)Mn3O4+2H2SO4
2MnSO4+MnO2+2H2O
解析:(2)①结合题目的文字描述,可知主要反应物为Fe2+和MnO2,主要产物为Fe3+和Mn2+,然后结合溶液呈**进行配平。②结合表中信息,可以确定pH调到5.2~6.0的目的是除去Fe3+、Al3+。另外,结合③中描述,也能判断出②的目的是除去Fe3+、Al3+。③一方面,由于溶液中含有大量S,能结合Ba2+形成沉淀,所以加入NaF的目的不是除去Ba2+。另一方面,由于CaSO4微溶于水,溶液中必然含有较多Ca2+,只能靠外加NaF溶液除去,CaF2是一种难溶的物质。(3)结合溶液中主要元素和信息中“化肥”的提示,可知A是(NH4)2SO4。(4)结合题意,可知锰有+2和+4价两种常见价态。而Mn3O4的组成与Fe3O4类似,应为+2和+4价锰的复合化合物,根据正负化合价代数和为零的原则,可以写成2MnO·MnO2。
知识点：电离平衡 水解平衡
题型：综合题
