Question

【題目】工業以軟錳礦（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質）為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳（MnCO3）。其工業流程如下：

（1）浸錳過程中Fe2O3與SO2反應的化學方程式為Fe2O3+ SO2+2H+=2Fe2++ SO42－+ H2O，該反應是經歷以下兩步反應實現的。寫出ⅱ的離子方程式：_____________。

ⅰ：Fe2O3 + 6H+ = 2Fe3++3H2O

ⅱ：……

（2）過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為_____________（填離子符號）。

（3）寫出氧化過程中MnO2與SO2反應的化學方程式：_________________。

（4）“浸錳”反應中往往有副產物MnS2O6生成，溫度對“浸錳”反應的影響如圖所示，為減少MnS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是_________；向過濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度不宜太高的原因是___________________。

（5）加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同時還有氣體生成，寫出反應的離子方程式：___________________。

（6）生成的MnCO3沉淀需經充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是____________________。

Answer 1

【答案】 2Fe3++ SO2+2H2O = 2Fe2+ + SO42－+4H+ Mn2+ Fe2+ MnO2+SO2=MnSO4 90℃ 防止NH4HCO3受熱分解，提高原料利用率 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O 取1-2mL最后一次洗液于試管，滴加鹽酸酸化BaCl2溶液，若無白沉淀產生，則洗滌干凈

【解析】(1)反應ⅱ是溶液中的Fe3+氧化SO2生成硫酸，本身還原為Fe2+，發生反應的離子方程式為2Fe3++ SO2+2H2O = 2Fe2+ + SO42－+4H+ ；

(2)浸錳操作時MnO2被SO2還原為Mn2+，則過濾Ⅰ所得濾液中主要存在的兩種金屬陽離子為Mn2+、Fe2+ ；

(3)氧化過程中MnO2被還原為Mn2+，SO2被氧化為SO42-，發生反應的化學方程式為MnO2+SO2=MnSO4；

(4)由圖示可知溫度在90℃左右時，錳的浸出率最高，此時MnS2O6的生成率最低，則“浸錳”的適宜溫度是90℃；因NH4HCO3穩定性差，受熱易分解，向過濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3溶液時溫度不宜太高的原因是 防止NH4HCO3受熱分解，提高原料利用率；

(5)加入NH4HCO3溶液后，生成MnCO3沉淀，同時還有氣體生成，此氣體應為CO2，發生反應的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O；

(6)生成的MnCO3沉淀表面附著液中含有SO42-，則檢驗洗滌是否完全的方法是取1-2mL最后一次洗液于試管，滴加鹽酸酸化BaCl2溶液，若無白沉淀產生，則洗滌干凈。