問題詳情：
工業上以碳*錳礦為主要原料生產MnO2的工藝流程如下:
有關*氧化物開始沉澱和沉澱完全的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 |
開始沉澱的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
沉澱完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
請回答下列問題:
(1)*浸前將碳*錳礦粉碎的作用是 。
(2)*浸後的溶液中含有Mn2+、S,另含有少量Fe2+、Fe3+、Al3+、Cu2+、Pb2+等,其除雜過程如下:
①加入MnO2將Fe2+氧化,其離子反應方程式為 。
②加入CaO將溶液的pH調到5.2~6.0,其主要目的是 。
③加入BaS,除去Cu2+、Pb2+後,再加入NaF溶液,除去 。
(3)從溶液A中回收的主要物質是 ,該物質常用作化肥。
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4,可以用稀硫*處理,將其轉化為MnSO4和MnO2,然後再用氧化劑將Mn2+轉化為MnO2,製得優質MnO2。寫出Mn3O4與稀硫*反應的化學方程式: 。
【回答】
規範答題:(1)增大接觸面積,加快反應速率(或使反應更充分)
(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結合題目的文字描述,可知主要反應物為Fe2+和MnO2,主要產物為Fe3+和Mn2+,然後結合溶液呈**進行配平。②結合表中資訊,可以確定pH調到5.2~6.0的目的是除去Fe3+、Al3+。另外,結合③中描述,也能判斷出②的目的是除去Fe3+、Al3+。③一方面,由於溶液中含有大量S,能結合Ba2+形成沉澱,所以加入NaF的目的不是除去Ba2+。另一方面,由於CaSO4微溶於水,溶液中必然含有較多Ca2+,只能靠外加NaF溶液除去,CaF2是一種難溶的物質。(3)結合溶液中主要元素和資訊中“化肥”的提示,可知A是(NH4)2SO4。(4)結合題意,可知錳有+2和+4價兩種常見價態。而Mn3O4的組成與Fe3O4類似,應為+2和+4價錳的複合化合物,根據正負化合價代數和為零的原則,可以寫成2MnO·MnO2。
知識點：電離平衡 水解平衡
題型：綜合題
