题目

题型：0110 期中题难度：来源：

碳酸锰（MnCO₃）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn₂O₃、MnO₂等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO₃的生产流程如下图所示。
已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表
软锰矿主要成分为MnO₂，其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质，SO₂来自工业废气。流程①中主要发生的反应有：MnO₂ + SO₂＝MnSO₄；2Fe³⁺ + SO₂ + 2H₂O＝2Fe²⁺ + SO₄^2- + 4H⁺。
（1）流程①中所得MnSO₄溶液的pH比软锰矿浆的pH______（填“大”或“小”）。
（2）反应②的目的是将溶液中的Fe²⁺氧化成Fe³⁺，其离子反应方程式为________________________。
（3）反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀（不考虑Fe³⁺与S^2-反应），碳酸钙的作用是__________________。
（4）反应④发生的化学反应为：MnSO₄ + 2NH₄HCO₃＝MnCO₃↓+ (NH₄)₂SO₄ + CO₂↑ + H₂O。反应中通常需加入稍过量的NH₄HCO₃，且控制溶液的pH为6.8～7.4。加入稍过量的NH₄HCO₃的目的是____________，溶液的pH不能过低的原因是__________________。
（5）软锰矿中锰的浸出有两种工艺：工艺A：软锰矿浆与含SO₂的工业废气反应； 工艺B：软锰矿与煤碳粉混合，焙烧后加稀硫酸溶解。其中工艺A的优点是________________________。（答对1个即可）

答案

（1）小
（2）MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺==Mn²⁺+2Fe³⁺+2H₂O
（3）与溶液中的酸反应，使溶液中的Fe³⁺、Al³⁺转化为氢氧化物沉淀
（4）使MnCO₃沉淀完全；MnCO₃沉淀量少，NH₄HCO₃与酸反应（或MnCO₃、NH₄HCO₃与酸反应溶解）
（5）节约能源、治理含SO₂的工业废气等