Question

【題目】四氧化三錳（Mn3O4）是電子工業的磁性材料，而氯化鉛（PbCl2）常用于焊料和助溶劑、制備其他鉛鹽等。用方鉛礦精礦（主要成分為PbS）和軟錳礦（主要成分是MnO2，還含有Fe2O3、Al2O3等雜質）制備PbCl2和Mn3O4的工藝流程如下：

已知：PbCl2(s) + 2Cl-(aq) PbCl42- ( aq) ΔH > 0

（1）80℃時，為提高方鉛礦精礦、軟錳礦與鹽酸反應的速率，可采取的措施有________（寫出一條即可）。

（2）試劑X是___________。（填“化學式”）

（3）用鹽酸處理兩種礦石粉末，生成MnCl2、PbCl2和S的總反應化學方程式為___________。

（4）結合化學用語回答，向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是___________。

（5）向濾液b中通入NH3和O2發生反應后，總反應的離子方程式為___________。

（6）金屬錳可以用Mn3O4為原料，通過鋁熱反應來制備，當生成5.5 kg Mn 時，理論上消耗金屬鋁的質量最少為___________kg。

Answer 1

【答案】 粉碎砂石、攪拌、適當増大鹽酸的濃度 NaOH MnO2+PbS+4HC1=MnCl2+PbCl2+S+2H2O 増大溶液中c(C1-),平衡PbCl(s)+2C1-(aq) PbCl42-(aq) 正向移動 6Mn2++12NH3+6H2O+O2=12NH3+2Mn3O4 2.4

【解析】（1）增大反應速率的方法有增大接觸面積、增大反應物濃度，升高溫度等方法，本題可以采用粉碎砂石、攪拌、適當増大鹽酸的濃度來提高方鉛礦精礦、軟錳礦與鹽酸反應的速率，故答案為：粉碎砂石、攪拌、適當増大鹽酸的濃度。

（2）通過反應流程可以看出加入試劑X后氫氧化鋁溶解、氫氧化鐵沒有變化，可推知試劑X為氫氧化鈉，故答案為：NaOH

（3）MnO2+PbS+4HC1=MnCl2+PbCl2+S+2H2O

（4）向酸浸液中加入飽和食鹽水的目的是：増大溶液中c(C1-)，使平衡PbCl(s)+2C1-(aq) PbCl42-(aq) 正向移動，故答案為：PbCl(s)+2C1-(aq) PbCl42-(aq)

（5）Mn3O4的鋁熱反應為3Mn3O4+8Al=9Mn+4Al2O3，得出，m(Al)=2.4kg，故消耗金屬鋁的質量最少為2.4kg。