Question

【題目】我國某科研團隊以軟錳礦（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質）為主要原料，制取高純碳酸錳，工藝流程如下圖:

（1）對礦石進行粉粹的目的是_______；

（2）濾渣Ⅰ、Ⅱ分別為________、________；

（3）采用1％稀硫酸而不采用水混合礦粉制漿的原因是_________；不采用較濃H2SO4的原因是______；不直接采用H2SO4浸錳的原因是___________。

（4）浸錳的離子方程式為____________；

（5）“系列操作”為過濾、_________、干燥。

（6）取所得的高純MnCO311.7g溶于足量的鹽酸中，將產生的氣體用足量的Ba（OH）2濃溶液吸收，得到白色沉淀19.7g，則所得產品的純度為________％（保留一位小數）

Answer 1

【答案】加快浸取速率，提礦石高浸出率 SiO2（二氧化硅） Fe（OH）3（氫氧化鐵） 提高Fe2O3、MnO2的氧化性，易于被SO2還原溶出（其他合理答案亦可） 會降低SO2在溶液中的溶解度，從而降低反應速率 MnO2不能與H2SO4直接反應（其他合理答案亦可） MnO2+SO2=Mn2++SO42-、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O 洗滌 98.3

【解析】

軟錳礦先加稀硫酸制漿，然后通入SO2，酸性環境下Fe2O3、MnO2將SO2氧化，自身被還原成Fe2+、Mn2+，過濾得到的濾渣I主要為SiO2，濾液中主要為Fe2+、Mn2+；加入MnO2將亞鐵離子氧化成鐵離子，然后調節pH得到氫氧化鐵沉淀，即濾渣II；沉錳時可加入可溶性碳酸氫鹽，得到碳酸錳沉淀，經過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳。

(1)粉碎后可增大接觸面積，加快浸取速率，提礦石高浸出率；

(2)根據分析可知濾渣I為SiO2(二氧化硅)，濾渣II為Fe(OH)3(氫氧化鐵)；

(3)采用1％稀硫酸而不采用水混合礦粉制漿是酸性環境可以提高Fe2O3、MnO2的氧化性，易于被SO2還原溶出；較濃H2SO4會降低SO2在溶液中的溶解度，從而降低反應速率；MnO2不能與H2SO4直接反應，所以不直接采用H2SO4浸錳；

(4)浸錳時酸性環境下Fe2O3、MnO2將SO2氧化，離子方程式為：MnO2+SO2=Mn2++SO42-，Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O；

(5)沉錳得到碳酸錳沉淀，經過濾、洗滌、干燥得到高純碳酸錳；

(6)碳酸錳溶于稀鹽酸生成的氣體為二氧化碳，二氧化碳通入足量的Ba(OH)2濃溶液得到的是BaCO3沉淀，所以n(BaCO3)==0.1mol，根據碳元素守恒可知樣品中n(MnCO3)=0.1mol，所以產品純度為=98.3%。