Question

工業上利用含錳廢水（主要含MnSO₄、H₂SO₄、和鐵、鋁、銅等金屬的硫酸鹽）制取碳酸錳（MnCO₃）。步驟如下：

Ⅰ．氧化：向廢水中加入氧化劑； 

Ⅱ．中和：控制溫度在40～50 ℃，加入氨水，過濾； 

Ⅲ．除重金屬：向濾液中加入BaS溶液，除去Cu²⁺ 等重金屬，過濾，得MnSO₄溶液；

Ⅳ．制固體MnSO₄：從MnSO₄溶液得其固體；

Ⅴ．制MnCO₃：用水溶解MnSO₄固體，加入NH₄HCO₃溶液，得MnCO₃沉淀粗品；

Ⅵ．洗滌：用水洗滌MnCO₃粗品至無SO₄^2-，獲得高純MnCO₃。

 回答下列問題：

（1）Ⅰ中，下列氧化劑均能把Fe²⁺氧化為Fe³⁺，最佳的試劑是_____。

       a．濃HNO₃       b．MnO₂       c．K₂Cr₂O₇  

（2）Ⅱ中，氨水除中和酸外，同時沉淀Fe³⁺、Al³⁺ 等，沉淀Al³⁺的離子方程式是：

  ______________________________________________________。

（3）Ⅳ中，溶液需濃縮、結晶、_______（填一種分離操作的名稱），得MnSO₄固體。

（4）Ⅴ中生成MnCO₃沉淀的離子方程式是：

      ______________________________________________________。

（5）由MnCO₃ 可制得重要的催化劑MnO₂，MnCO₃ → MnO₂ + CO。

    現加熱分解 460.0 kg的MnCO₃，得到332.0 kg產品，若產品中雜質只有MnO，則該產品中MnO₂的質量是         kg。（摩爾質量/g·：MnCO₃ 115   MnO₂ 87  MnO 71）

Answer 1

（10分）（每空2分）

（1） b

（2）  Al³⁺ + 3NH₃·H₂O == Al(OH)₃ ↓ + 3NH₄⁺

（3）過濾

（4）Mn²⁺ + 2 HCO₃^- == MnCO₃ ↓ + H₂O + CO₂ ↑

（5）261．0?

解析:

（1）只能用雙氧水來氧化，另外兩種物質雖能氧化亞鐵離子，但是又引入了新的雜質。

（5）MnCO₃ → MnO₂ + CO。MnCO₃的物質的量為4000mol，如果產物全是MnO₂，產物質量應為348.0Kg，因為有雜質MnO，產物質量為332.0Kg，MnO的物質的量為： 。依據質量守恒，MnO₂物質的量為3000mol，質量為261.0Kg。