Question

【題目】碳酸錳(MnCO3)是一種高性能磁性材料。以軟錳礦粉(主要含MnO2，還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質)為原料制取MnCO3的流程如下：

已知“沉錳”反應為MnSO4＋2NH4HCO3===(NH4)2SO4＋MnCO3↓＋H2O＋CO2↑

（1）“酸浸”時發生的主要反應為2FeSO4＋MnO2＋2H2SO4===X＋MnSO4 ＋2H2O，X的化學式為______；“酸浸”時還發生的反應有______(任寫一個化學方程式)。

（2）流程中虛線內工序的主要目的是______。“沉錳”工序中，如圖為MnCO3的產率與溶液pH、反應時間t的關系，由圖可知應控制溶液的pH 為______。

（3）“過濾Ⅱ”后續的操作為洗滌、干燥，證明MnCO3固體已經洗滌干凈的操作是______。

Answer 1

【答案】Fe2(SO4)3 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O 或 Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O 將Fe3+和Al3+轉化為沉淀而除去 7.0 取最后一次洗滌液，加入Ba(NO3)2（或BaCl2）溶液，若無白色沉淀產生，說明已經洗滌干凈。

【解析】

（1）由于軟錳礦粉（主要含MnO2，還有少量Fe2O3），所以“酸浸”時發生的反應是氧化鐵和硫酸反應生成硫酸鐵和水，以及硫酸亞鐵和二氧化錳以及硫酸反應生成硫酸鐵和硫酸鎂以及水，對應的化學方程式為：2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2（SO4）3+MnSO4+2H2O和 Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O。

故填：Fe2(SO4)3；Fe2O3+3H2SO4=Fe2（SO4）3+3H2O；

（2）流程中虛線內價氨水的是調節溶液的PH，主要目的是將Fe3+和Al3+轉化為沉淀而除去。“沉錳”工序中，如圖當PH=7.0時， MnCO3的產率最高。

故填：將Fe3+和Al3+轉化為沉淀而除去；7.0；

（3）“過濾Ⅱ”后續的操作為洗滌、干燥，證明MnCO3固體已經洗滌干凈的操作是取最后一次洗滌液，加入Ba(NO3)2（或BaCl2）溶液，若無白色沉淀產生，說明已經洗滌干凈。

故填：取最后一次洗滌液，加入Ba(NO3)2（或BaCl2）溶液，若無白色沉淀產生，說明已經洗滌干凈。

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