Question

工業上以碳酸錳礦為主要原料生產MnO₂的工藝流程如下：

有關氫氧化物開始沉淀和沉淀完全的pH如下表：

請問答下列問題：     
（1）酸浸前將碳酸錳礦粉碎的作用是                  。
（2）酸浸后的溶液中含有Mn²⁺、 SO₄^2-，另含有少量Fe²⁺、Fe³⁺．A1³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺等，其除雜過程如下：
①加入MnO₂將Fe²⁺氧化，其離子反應方程式為                         。  
②加入CaO將溶液的pH調到5.2～6.0，其主要目的是                            。
③加入BaS，除去Cu^2~、Pb²⁺后，再加入NaF溶液，除去                    。
（3）從溶液A中回收的主要物質是             ，該物質常用作化肥。 
（4）MnO₂粗品中含有少量Mn₃O₄，可以用稀硫酸處理，將其轉化為MnSO₄和MnO₂，然后再用氧化劑將Mn²⁺轉化為MnO₂，制得優質MnO₂。寫出Mn₃O₄與稀硫酸反應韻化學方程式：
                              。

Answer 1

（1）增大接觸面積，加快反應速率(使反應更充分)
（2）@2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O     ②除去Fe^3~,A1³⁺      ③Ca²⁺
（3）(NH₄)₂SO₄      
（4）Mn₃O₄+2H₂SO₄=2MnSO₄+MnO₂+2H₂O    (每空2分，本題共12分)

試題分析：化工流程題，（1）將反應物粉碎的作用是增大接觸面積，加快反應速率，使反應更充分；（2）pH調到5.2～6.0，其主要目的是除去Fe^3~A1³⁺和部分Cu²⁺；③溶液中除去Fe²⁺、Fe³⁺、A1³⁺、Cu²⁺、Pb²⁺，但第②加入了Ca²⁺，再加入NaF溶液，顯然是除去Ca²⁺；（3）流程得到的是碳酸錳沉淀，溶液中主要剩余NH₄⁺和SO₄^2-，故回收的物質是(NH₄)₂SO₄ 。