Question

【題目】錳不僅在工業上用途廣泛，還是人體內必需的微量元素，對人體健康起著重要的作用。一種以天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）為原料制備金屬錳的流程如圖所示。請回答下列問題：

相關金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：

金屬離子
開始沉淀pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

(1)“溶浸”中需加入的試劑是________（填化學式）。

(2)“調pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應調節為________~6之間。

(3)“濾渣2”的主要成分是________________________________（填化學式）。

(4)可做“沉錳”試劑，該物質的水溶液呈堿性，其溶液中離子濃度由大到小的順序為________________________________。

(5)“沉錳”得到沉淀，寫出該反應的離子方程式________________。

(6)電解硫酸錳溶液制備單質錳時，陰極的電極反應為________；電解后的電解質溶液可返回________工序繼續使用。

Answer 1

【答案】 4.7 、 溶浸

【解析】

天然二氧化錳粉與硫化錳礦與硫酸反應，過濾出不溶于硫酸的物質，再加二氧化錳氧化亞鐵離子，再加氨水調節溶液的pH除掉鋁離子和鐵離子，再加硫化鈉除掉鎳離子和鋅離子，過濾，向濾液中加入氟化錳除掉鎂離子，過濾，再加碳酸氫銨沉錳，得到碳酸錳，碳酸錳加硫酸反應生成硫酸錳，再電解得到錳和硫酸，硫酸反復使用。

(1)根據后面沉錳時加硫酸，因此再“溶浸”中需加入的試劑是硫酸；故答案為：H2SO4。

(2)“調pH”除鐵和鋁，將鋁離子生成沉淀，完全沉淀pH為4.7，因此溶液的pH范圍應調節為4.7~6之間；故答案為：4.7。

(3) 調節為4.7~6之間，因此“濾渣2”的主要成分是、；故答案為：、。

(4)可做“沉錳”試劑，該物質的水溶液呈堿性，說明碳酸氫根水解程度大于銨根水解程度，因此溶液中離子濃度由大到小的順序為；故答案為：。

(5)“沉錳”是錳離子和碳酸氫根反應生成沉淀、二氧化碳和水，其反應的離子方程式；故答案為：。

(6)電解硫酸錳溶液制備單質錳時，陰極是錳離子得到電子，其電極反應為；陽極得到硫酸，因此電解后的電解質溶液可返回溶浸工序繼續使用；故答案為：；溶浸。