Question

【題目】軟錳礦的主要成分是MnO2，還含有少量金屬鐵、鎂、鋁、鋅、銅的化合物等雜質。黃鐵礦的主要成分是FeS2，還含有硅、鋁的氧化物等雜質。工業上用軟錳礦制備碳酸錳并回收硫酸銨，其主要流程如下：

已知金屬離子從開始形成氫氧化物沉淀，到沉淀時溶液的pH如下表：

金屬離子	Fe2+	Fe3+	Al3+	Cu2+	Mn2+
開始沉淀pH	7.5	2.7	4.1	5.9	8.8
完全沉淀pH	9.5	3.7	5.4	6.9	10.8

（1）提高浸出率的可采取的措施有_________。

A．適當升高溫度 B．攪拌 C．加適量純堿 D．加壓

（2）浸取完成后，取浸取液少許，加入KSCN溶液無明顯現象，則浸取時發生的主要反應的化學方程式是____________________________________________。

（3）調節pH為5.4～5.8的目的是_____________________________________________。

（4）濾渣3的主要成分的化學式是_____________。

（5）50℃碳化過程發生反應的離子方程式是____________________________________。

Answer 1

【答案】AB MnO2+FeS2+2H2SO4MnSO4+FeSO4+2S+2H2O使Fe3+、Al3+完全沉淀Cu(OH)22HCO3+Mn2+MnCO3↓+H2O+CO2↑

【解析】

由流程圖可知，浸取時MnO2與FeS2在H2SO4作用下，反應生成MnSO4、FeSO4、S和H2O；氧化時，加入的MnO2在酸性條件下將Fe2+氧化為Fe3+；由表給完全沉淀pH可知，pH為5.4～5.8時，Fe3+、Al3+完全沉淀，pH為6～8時，Cu2+完全沉淀；50℃碳化過程為硫酸錳和碳酸氫銨反應生成碳酸錳、硫酸銨、水和二氧化碳。

（1）為了提高錳元素的浸出率，在“浸取”時可采取的措施有適當升高溫度、攪拌、加入足量硫酸等，加入純堿會減小硫酸濃度，對無氣體參加的反應，加壓對化學反應速率無影響，故選AB；（2）浸取完成后，取浸取液少許，加入KSCN溶液無明顯現象，說明溶液中無Fe3+，即FeS2反應時生成了Fe2+和S，MnO2轉化為Mn2+，反應的化學方程式為MnO2+FeS2+2H2SO4MnSO4+FeSO4+2S+2H2O；（3）由表給完全沉淀pH可知，pH為5.4～5.8時，Fe3+、Al3+完全沉淀，則調節pH為5.4～5.8的目的是將Fe3+、Al3+完全沉淀除去；（4）pH為6～8時，Cu2+完全沉淀，則濾渣3的主要成分為Cu(OH)2；（5）50℃碳化得到碳酸錳，碳化過程中硫酸錳和碳酸氫銨反應生成碳酸錳、硫酸銨、水和二氧化碳，反應的化學方程式為：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3+（NH4）2SO4+H2O+CO2↑，則離子方程式為2HCO3+Mn2+MnCO3↓+H2O+CO2↑。