Question

【題目】碳酸錳(MnCO3)是高性能磁性材料，金屬鎢是重要的戰略物資。由黑鎢礦(主要成分為FeWO4、MnWO4，少量SiO2)制取碳酸錳和金屬鎢的流程如下：

已知：①鎢酸(H2WO4)酸性很弱，難溶于水，其鈉鹽易溶于水。②SiO32-和WO42-完全沉淀的pH分別為8、5。③草酸(H2C2O4)具有酸性和還原性，能分解。

回答下列問題：

(1)將礦石粉碎的目的是_____________________。

(2)固體(X)的化學式是____________________________。

(3)寫出高溫焙燒過程中，MnWO4發生反應的化學方程式________________。

(4)MnO2與硫酸、草酸反應的離子方程式是__________________________。測得一定量MnO2完全溶解的時間與溫度的關系如圖所示，分析控溫加熱75℃時MnO2溶解所需時間最少的原因__________________。

(5)濾液Ⅱ調節pH應選擇的試劑為_________________。

A．WO3 B．氨水 C．稀鹽酸 D．NaHCO3

(6)用Na2CO3溶液沉淀Mn2+時，應控制MnSO4溶液的pH不超過8，防止生成Mn(OH)2，用Na2CO3溶液沉錳采取的操作方法是________________________。

Answer 1

【答案】 加快反應速率，提高原料的利用率； Fe2O3 2MnWO4+2Na2CO3+O2=2Na2WO4+2MnO2+2CO2 MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O 75℃以前，溫度升高，反應速率加快，所需時間減少；75℃以后，部分草酸分

解，導致濃度降低，速率下降，所需時間增多。 C 向硫酸錳溶液中緩慢滴加碳酸鈉溶液，邊滴邊攪拌

。

【解析】(1)將礦石粉碎的目的是加快反應速率，提高原料的利用率；正確答案：加快反應速率，提高原料的利用率。

（2）黑鎢礦(主要成分為FeWO4、MnWO4，少量SiO2)，從整個流程看出，濾液1進行的一系列操作中，最終產生的金屬鎢；濾渣1進行處理后，加入鹽酸過濾后，得到二氧化錳，那么濾液中含有鐵元素，濾液中的鐵元素最終加熱、蒸干、灼燒后，可以得到氧化鐵固體；所以固體(X)的化學式是Fe2O3。正確答案： Fe2O3。

(3)高溫條件下，MnWO4與Na2CO3、O2共同反應生成Na2WO4、MnO2和CO2；反應的化學方程式：2MnWO4+2Na2CO3+O2=2Na2WO4+2MnO2+2CO2；正確答案：2MnWO4+2Na2CO3+O2=2Na2WO4+2MnO2+2CO2；

(4)MnO2具有氧化性，在酸性條件下，能夠把草酸氧化為二氧化碳，反應的離子方程式是：MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O；已知草酸(H2C2O4)具有酸性和還原性，能分解；根據圖像可知：75℃以前，溫度升高，反應速率加快，所需時間減少；75℃以后，部分草酸分解，導致濃度降低，速率下降，所需時間增多；正確答案：MnO2+H2C2O4+2H+=Mn2++2CO2↑+2H2O；75℃以前，溫度升高，反應速率加快，所需時間減少；75℃以后，部分草酸分解，導致濃度降低，速率下降，所需時間增多。

(5)根據信息：①鎢酸(H2WO4)酸性很弱，難溶于水，其鈉鹽易溶于水。②SiO32-和WO42-完全沉淀的pH分別為8、5可知，加入鹽酸調節溶液的pH，先使SiO32-變為硅酸沉淀，然后再使WO42-變為H2WO4沉淀；正確答案：C。

(6) 因Na2CO3溶液水解顯堿性，如果溶液的堿性太強，易生成Mn(OH)2沉淀，所以應控制MnSO4溶液的pH不超過8；用Na2CO3溶液沉錳采取的操作方法是：向硫酸錳溶液中緩慢滴加碳酸鈉溶液，邊滴邊攪拌；正確答案：向硫酸錳溶液中緩慢滴加碳酸鈉溶液，邊滴邊攪拌。