Question

【題目】用混有硫酸亞鐵和硫酸鎂等雜質的錳礦(含MnO2、MnCO3)生產硫酸錳，實驗室模擬生產過程如下:

(完全沉淀離子的pH值:Fe3+為3.5，Fe2+為9.5，Mn2+為10.8，Mg2+為11.6)

（1）酸浸中加入的酸是________(填化學式，下同)，提高酸浸速率的方法是____(任寫一種)，從經濟效益考慮,物料A可能是___________。

（2）反應器中發生氧化還原反應的離子方程式是___________________ 。

（3）硫酸錳和硫酸鎂的溶解度曲線如圖所示:

①操作I為:在_____℃下蒸發結晶、趁熱過濾。其趁熱過濾目的是__________；

②為了得到更純凈的一水合硫酸錳，需將晶體置于過濾器中，用_____進行洗滌(本空格從以下選擇)

a.蒸餾水 b.稀硫酸 c.飽和硫酸錳溶液 d.氫氧化鈉溶液

（4）MnSO4·H2O在1150℃高溫下易分解，產物是Mn304、含硫化合物、水，在該條件下硫酸錳晶體分解反應的化學方程式是___________________。

Answer 1

【答案】 H2SO4 粉碎、攪拌等 MnCO3等 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 60 防止MgSO4結晶析出，提高MnSO4的產率 c 3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑

【解析】(1)本流程要制備硫酸錳，因此要用硫酸酸浸；為提高酸浸的速率，加快反應速率，可以將原材料粉碎，攪拌等；所加的試劑A，可起到調節pH的作用，使鐵離子水解生成沉淀，為不引入新雜質，從經濟效益考慮，加入或MnO或；正確答案：H2SO4 ；粉碎、攪拌等 ； MnCO3等。

(2) 反應器中為二氧化錳在酸性條件下氧化亞鐵離子，該反應為氧化還原反應，離子方程式為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O ；正確答案：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。

(3)①由圖可以知道60℃時，硫酸鎂的溶解度最大，便于硫酸錳與硫酸鎂的分離；為防止硫酸鎂的結晶析出，提高硫酸錳的產率，趁熱過濾；正確答案：60；防止MgSO4結晶析出，提高MnSO4的產率。

②蒸餾水、稀硫酸、氫氧化鈉洗滌晶體，會損失一水合硫酸錳，飽和硫酸錳溶液能夠減少產品一水合硫酸錳的損失，C正確；正確答案C。

(4)MnSO4·H2O在1150℃高溫下易分解，產物是Mn304、含硫化合物、水，反應的方程式：3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑；正確答案：3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑。