Question

【題目】一種以軟錳礦（主要成分是MnO2）和黃銅礦（主要成分是FeS2）為原料制取硫酸錳的工藝流程如下：

回答下列問題：

（1）浸取前需將軟錳礦和黃鐵礦進行粉碎，其目的是_____________________________。

（2）浸取過程中生成硫酸鐵和硫酸錳的化學方程式為 _______________________________________。

（3）加入CaCO3發生的反應之一為CaCO3+SO42-CaSO4+ CO32-，該反應的平衡常數K=_________[已知Ksp(CaCO3) =2.7×10-9，Ksp(CaSO4) =9.0×10-6，該工藝中有大量硫酸鈣沉淀生成，是因為_________________。

（4）為提高步驟Ⅵ中錳的回收率，可采取的措施是______________________________________。

Answer 1

【答案】 增大接觸面積，加快浸取速率 2FeS2+15MnO2+14H2SO4==Fe2(SO4)3+15MnSO4+14H2O 3.0×10-4 溶液中SO42-濃度大，有利于向生成CaSO4的方向移動 將母液回收，加入步驟Ⅲ中循環利用

【解析】本題考查化學工藝流程，（1）粉碎的目的是增大接觸面積，使之充分反應，加快浸取速率；（2）根據流程，加入的物質是FeS2、MnO2和硫酸，產物是Fe2(SO4)3和MnSO4，因此反應式FeS2＋MnO2＋H2SO4→Fe2(SO4)3＋MnSO4＋H2SO，根據化合價的升降法配平，化學反應方程式為：2FeS2+15MnO2+14H2SO4=Fe2(SO4)3+15MnSO4+14H2O ；（3）K=，代入數值，解得K=3.0×10－4；加入SO42－，SO42－濃度增大，平衡向正反應方向移動，有利于SO42－的生成；（5）母液中含有Mn2＋，因此將母液回收，加入步驟III中循環使用。