問題詳情：
下面是某科研小組利用廢鐵屑還原浸出軟錳礦(主要成分爲MnO2)製備硫*錳及電解其溶液制錳的工藝流程圖：
已知：①浸出液中主要含有Fe3＋、Fe2＋、Co2＋、Ni2＋等雜質金屬離子；
②生成*氧化物的pH見下表：
物質 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Ni(OH)2 | Co(OH)2 | Mn(OH)2 |
開始沉澱的pH | 7.5 | 2.7 | 7.7 | 7.6 | 8.3 |
完全沉澱的pH | 9.7 | 3.7 | 8.4 | 8.2 | 9.8 |
請回答下列問題：
（1）“*浸”前將原料粉碎的目的是____。
（2）流程圖中“①加入MnO2”的作用____，MnO2還可以用其他試劑____(填化學式)代替。
（3）流程圖中“②調節pH”可以除去某種金屬離子，應將溶液pH調節控制的範圍是___～7.6。上述流程中，能循環使用的一種物質是___(填化學式)。
（4）向濾液Ⅰ中加入MnS的作用是除去Co2＋、Ni2＋等離子，其中可以發生反應爲MnS(s)＋Ni2＋(aq)=NiS(s)＋Mn2＋(aq)等。當該反應完全後，濾液2中的Mn2＋與Ni2＋的物質的量濃度之比是___[已知Ksp(MnS)＝2.8×10－10，Ksp(NiS)＝2.0×10－21]。
（5）在適當條件下，在MnSO4、H2SO4和H2O爲體系的電解液中電解也可獲得MnO2，其陽極電極反應式爲____。
（6）層狀鎳鈷錳三元材料可作爲鋰離子電池正極材料，其化學式爲LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價分別爲+2、+3、+4。當x=y=
時，z=___。
【回答】
(1). 增大反應物的接觸面積，增大反應速率 (2). 將浸出液中的Fe2＋氧化爲Fe3＋ (3). H2O2 (4). 3.7 (5). H2SO4 (6). 1.4×1011 (7). Mn2＋＋2H2O－2e－=MnO2＋4H＋ (8). 
【解析】
用軟錳礦還原*浸製取硫*錳電解液並進一步提煉金屬錳，軟錳礦和廢鐵屑加入過量硫*浸出，過濾，浸出液中主要含有Fe3+、Fe2+、Co2+、Ni2+等金屬離子，加入MnO2的作用是將浸出液中的Fe2+氧化爲Fe3+，同時自身被還原爲Mn2+，加入氨水調節溶液的pH以除去鐵離子，過濾後的濾液中加入MnS淨化除去Co2+、Ni2+等，過濾得到濾液電解得到金屬錳和陽極液，陽極液中的硫*循環使用，濾渣2爲MnS、CoS、NiS，據此分析解題。
【詳解】(1)“*浸”前將原料粉碎，增大了反應物的接觸面積，從而加快反應速率；
(2)流程圖中“①加入MnO2”的作用是將浸出液中的Fe2+氧化爲Fe3+，同時自身被還原爲Mn2+，MnO2作氧化劑，可以用試劑H2O2代替；
(3)流程圖中“②調節pH”可以除去鐵離子，由表中數據可知：Fe3+完全沉澱時的溶液pH=3.7，則應將溶液pH調節控制的範圍是3.7～7.6；上述工藝中，能循環使用的一種物質是電解過程中陽極液含的H2SO4；
(4)Ksp(MnS)=2.8×10-10，Ksp(NiS)=2.0×10-21]，沉澱轉化的方程式爲：MnS+Ni2+=NiS+Mn2+，則Mn2+與Ni2+離子的物質的量濃度之比=c(Mn2+)：c(Ni2+)=Ksp(MnS)：Ksp(NiS)=2.8×10-10：2.0×10-21=1.4×1011；
(5)在適當條件下，在MnSO4電解在陽極失去電子獲得MnO2，其陽極電極反應式爲：Mn2++2H2O-2e-═MnO2 +4H+；
(6)層狀鎳鈷錳三元材料可作爲鋰離子電池正極材料，其化學式爲LiNixCoyMnzO2，其中Ni、Ni、Co、Mn的化合價分別爲+2、+3、+4．當x=y=
時，該化合物中各元素的化合價代數和爲0，+1+(+2)×
+(+3)×
+(+4)×z+(-2)×2=0，z=
。
知識點：電離平衡 水解平衡
題型：綜合題
