Question

（2009?湛江二模）已探明我國錳礦儲量占世界第三位，但富礦僅占6.4%，每年尚需進口大量錳礦石．有人設計了把我國的貧菱錳礦（MnCO₃含量較低）轉化為高品位“菱錳礦砂”（MnCO₃含量高）的綠色工藝．該工藝流程如圖所示：

已知焙燒反應①的化學方程式：（NH₄）₂SO₄+MnCO₃

450℃  .

MnSO₄+2NH₃↑+CO₂↑+H₂O．
（1）寫出反應②的離子方程式

Mn²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O=2NH₄⁺+MnCO₃↓

．
（2）上述工藝流程中，可以循環利用的物質有（NH₄）₂SO₄、

NH₃

、

CO₂

．從物料平衡角度看，理論上生產過程中

不需要

（填“需要”或者“不需要”）添加（NH₄）₂SO₄．
（3）向物質的量濃度均為0.01mol?L^-1的MnCl₂和BaCl₂混合溶液中，滴加Na₂CO₃溶液，先沉淀的是

Mn²⁺

（填離子符號）；當兩種沉淀共存時，溶液中

c(Ba2+)

c(Mn2+)

=

450

[K_sp（BaCO₃）=8.1×10^-9，K_sp（MnCO₃）=1.8×10^-11]．

Answer 1

分析：（1）寫出反應②是錳離子與氨氣、二氧化碳反應生成碳酸錳沉淀；
（2）焙燒菱錳礦得到了氣體A，成分是氨氣和二氧化碳，氨氣和二氧化碳能夠與錳離子反應生成碳酸錳，可以循環利用；由于反應后有生成了硫酸銨，所以理論上不需要添加硫酸銨；
（3）難溶物的溶度積常數越小的，該金屬離子先沉淀；當兩種難溶電解質共存時，碳酸錳恰好飽和，溶液中錳離子濃度和碳酸根離子濃度相等，根據碳酸錳的溶度積常數計算錳離子、碳酸根離子濃度，再根據碳酸鋇溶度積常數、碳酸根離子濃度計算鋇離子濃度，從而得出鋇離子和錳離子濃度之比．

解答：解：（1）溶液C中的錳離子與氣體A中的氨氣、二氧化碳反應生成碳酸錳沉淀，反應的化學方程式為：Mn²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O=2NH₄⁺+MnCO₃↓，
故答案啊為：Mn²⁺+2NH₃+CO₂+H₂O=2NH₄⁺+MnCO₃↓；
（2）由于焙燒菱錳礦得到了氣體A，成分是氨氣和二氧化碳，氨氣和二氧化碳能夠與錳離子反應生成碳酸錳，可以循環利用；由于反應后有生成了硫酸銨，所以理論上不需要添加硫酸銨，
故答案為：NH₃、CO₂； 不需要；
（3）碳酸鋇的溶度積常數大于碳酸錳的溶度積常數，所以錳離子先沉淀；當兩種難溶電解質共存時，則
c（CO₃^2-）=c（Mn²⁺）=

1.8×10-11

，溶液中c（Ba²⁺）=

8.1×10-9

1.8×10-11

：，c（Ba²⁺）：c（Mn²⁺）=

8.1×10-9

1.8×10-11

：

1.8×10-11

=450，
故答案為：Mn²⁺；450．

點評：本題考查了物質制備實驗方案的流程分析和產物判斷，注意合理分析題中信息，了解生產流程，根據所學知識完成，本題難度中等．