Question

【題目】碳酸錳是制造電信器材軟磁鐵氧體，合成二氧化錳和制造其他錳鹽的原料。工業上用軟錳礦（主要成分是MnO2·MnO，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2）制備碳酸錳的流程如下：

（1）“浸取”步驟中，MnO2·MnO發生反應的離子方程式為___，還能被K2SO3還原的物質有___（填化學式）。“過濾”時濾渣的主要成分是___。

（2）如表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH（“沉淀完全”是指溶液離子濃度低于1.0×10-5mol·L-1），請補充完整由“氧化”后的溶液制備MnCO3的實驗方案：向“氧化”后的溶液中加入____，調pH為___，___，得較純MnCl2溶液，加入KHCO3溶液沉錳得MnCO3。(實驗中可能用到的試劑為K2CO3溶液、鹽酸)。

（3）“沉錳”步驟的離子方程式為___，若Mn2+沉淀完全時測得溶液中CO32-的濃度為2.2×10-6mol·L-1，則Ksp(MnCO3)=___。

（4）實驗室可以用Na2S2O8溶液來檢驗Mn2+是否完全發生反應，原理為：Mn2++S2O82-+H2O---H++SO42-+MnO4-

①請配平上述離子方程式___；

②確認Mn2+離子已經完全反應的現象是___。

Answer 1

【答案】MnO2·MnO+SO32-+4H+=2Mn2++SO42-+2H2O Fe2O3 SiO2 K2CO3 [5.2，7.7)(或5.2≦pH<7.7 過濾 Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+H2O 2.2×10-11 2Mn2++5S2O82-+8H2O=16H++10SO42-+2MnO4- 取少量待測試樣于試管中，滴入Na2S2O8溶液，溶液不變為紫色

【解析】

（1）“浸取”步驟中，MnO2·MnO與稀鹽酸和K2SO3發生反應，其離子方程式為MnO2·MnO+SO32-+4H+=2Mn2++SO42-+2H2O。

答案為：MnO2·MnO+SO32-+4H+=2Mn2++SO42-+2H2O；

Fe3+具有較強的氧化性，能將K2SO3氧化，所以還能被K2SO3還原的物質有Fe2O3。

答案為：Fe2O3；

“過濾”時濾渣的主要成分是SiO2。答案為：SiO2；

（2）因為反應所得的錳鹽溶液中混有Fe3+和Al3+，所以需要調節溶液的pH，讓二種離子完全沉淀，但不能讓Mn2+生成沉淀，然后過濾，洗滌。

由“氧化”后的溶液制備MnCO3的實驗方案：向“氧化”后的溶液中加入K2CO3。

答案為：K2CO3；

調pH為[5.2，7.7)(或5.2≦pH<7.7。答案為：[5.2，7.7)(或5.2≦pH<7.7

過濾。答案為：過濾；

得較純MnCl2溶液，加入KHCO3溶液沉錳得MnCO3。(實驗中可能用到的試劑為K2CO3溶液、鹽酸)。

（3）“沉錳”步驟的離子方程式為Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+H2O。

答案為：Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+H2O；

若Mn2+沉淀完全時測得溶液中CO32-的濃度為2.2×10-6mol·L-1，則Ksp(MnCO3)=

。答案為：2.2×10-11；

（4）①利用得失電子守恒，配平上述離子方程式

2Mn2++5S2O82-+8H2O=16H++10SO42-+2MnO4-。

答案為：2Mn2++5S2O82-+8H2O=16H++10SO42-+2MnO4-；

②確認Mn2+離子已經完全反應的現象是取少量待測試樣于試管中，滴入Na2S2O8溶液，溶液不變為紫色。

答案為：取少量待測試樣于試管中，滴入Na2S2O8溶液，溶液不變為紫色。