Question

【題目】工業上用菱錳礦（MnCO3）［含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等雜質］為原料制取二氧化錳，其流程示意圖如下：

已知：生成氫氧化物沉淀的pH

	Mn(OH)2	Fe(OH)2	Fe(OH)3	Cu(OH)2
開始沉淀時	8.3	6.3	2.7	4.7
完全沉淀時	9.8	8.3	3.7	6.7

回答下列問題：

（1）鹽酸溶解MnCO3的化學方程是______________，濾渣1的主要成分為________________。

（2）向溶液1中加入雙氧水時，反應的離子方程式是___________________。

（3）濾液2中加入稍過量的難溶電解質MnS，以除去Cu2+，反應的離子方程式是__________________，在CuS和MnS共存的懸濁液中，c(Cu2+)/c(Mn2+)=_____________ （Ksp(CuS)=1.2×10-36，Ksp(MnS)=2.5×10-13）。

（4）在酸性條件下，NaClO3溶液將MnCl2氧化為MnO2，其還原產物為Cl2，該反應的離子方程式為 ___________________ 。

Answer 1

【答案】MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2OSiO22Fe2+＋H2O2＋4H2O=2Fe(OH)3↓＋4H+MnS＋Cu2＋＝Mn2＋＋CuS4.8×10-245Mn2＋＋2ClO3－＋4H2O＝5MnO2＋Cl2↑＋8H＋

【解析】

菱錳礦用鹽酸溶解，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應，SiO2不與鹽酸反應，過濾得到濾渣1為SiO2，濾液1中含有氯化鎂、氯化亞鐵、氯化銅及剩余的HCl，向濾液中加入生石灰，調節溶液pH=4，加入過氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，在pH=4時氧化得到Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，過濾除去，濾液2中加入MnS，將溶液中Cu2+轉化為CuS沉淀過濾除去，濾液3中為MnCl2，經過一系列轉化得到MnO2。

(1)碳酸錳與鹽酸反應生成氯化錳、二氧化碳與水，反應的化學方程式為：MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O，菱錳礦用鹽酸酸浸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3與鹽酸反應，SiO2不與鹽酸反應，過濾得到濾渣1為SiO2，故答案為： MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O；SiO2；

(2)加入過氧化氫將溶液中Fe2+氧化為Fe3+，在pH=4時Fe3+轉化為Fe(OH)3沉淀，根據電荷守恒有氫離子生成，反應離子方程式為：2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+，故答案為：2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+；

(3)MnS與氯化銅反應轉化更難溶的CuS，同時得到氯化鎂，反應離子方程式為：MnS+Cu2+=Mn2++CuS，在CuS和MnS共存的懸濁液中，====4.8×10-24，故答案為：MnS+Cu2+=Mn2++CuS；4.8×10-24；

(4)用酸化的NaClO3溶液將MnCl2氧化得到MnO2，Mn元素發生氧化反應，則Cl元素發生還原反應生成Cl2，由于在酸性條件下反應，根據電荷守恒可知，生成物中有H+生成，根據H元素守恒，可知反應物中缺項物質為H2O，配平后離子方程式為：5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+，故答案為：5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+。