四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于生产软磁材料、催化材料制备领域。一种以低品位锰矿(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如图：
已知：
回答下列问题：
(1) MnOOH中Mn元素的化合价为________。
(2)“溶浸”中H2O2的作用是________。
(3)“滤渣2”的主要成分有________。
(4)“母液”中溶质的主要成分是________，循环利用该物质的方案是________。
(5)“氧化”时，将固体加入水中，70℃水浴加热，通空气氧化，将固体全部转化为Mn3O4。Mn(OH)2生成Mn3O4反应的化学方程式为________。反应后溶液的
________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
高三化学工业流程简单题
四氧化三锰（Mn3O4）广泛应用于生产软磁材料、催化材料制备领域。一种以低品位锰矿（含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2）为原料生产Mn3O4的工艺流程如图：
已知：(NH4)2SO4
NH3↑+NH4HSO4
回答下列问题：
(1)MnOOH中Mn的化合价为___。
(2) “溶浸”中H2O2的作用是___。
(3) “滤渣2”的主要成分有___。
(4) “母液”溶质的主要成分是___，循环利用该物质的方案是___。
(5)氧化”时，将固体加入水中，70℃水浴加热，通空气氧化，将固体全部转化为Mn3O4。Mn(OH)2生成Mn3O4的化学方程式为___。反应后溶液pH___（填“增大”、“减小”或“不变”）。
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四氧化三锰(Mn3O4)广泛应用于生产软磁材料、催化材料制备领域。一种以低品位锰矿(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)为原料生产Mn3O4的工艺流程如图：
已知：
回答下列问题：
(1) MnOOH中Mn元素的化合价为________。
(2)“溶浸”中H2O2的作用是________。
(3)“滤渣2”的主要成分有________。
(4)“母液”中溶质的主要成分是________，循环利用该物质的方案是________。
(5)“氧化”时，将固体加入水中，70℃水浴加热，通空气氧化，将固体全部转化为Mn3O4。Mn(OH)2生成Mn3O4反应的化学方程式为________。反应后溶液的________(填“增大”、“减小”或“不变”)。
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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料，磁性材料广泛应用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下：
已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。
| Fe2＋ | Fe3＋ | Cu2＋ | Mn2＋ | |
| 开始沉淀的pH | 7.5 | 3.2 | 5.2 | 8.8 |
| 完全沉淀的pH | 9.2 | 3.7 | 7.8 | 10.4 |
回答下列问题：
(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有________。
A．搅拌 B．适当升高温度
C．研磨矿石 D．加入足量的蒸馏水
(2)溶浸过程中主要产生的离子为Fe3＋、Mn2＋、SO42-，请写出主要反应的离子方程式：___________；浸取后的溶液中含有少量Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋，则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿目的是______________________，加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。
(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2＋、Ca2＋等杂质，故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F－)为0.01mol·L－1，则滤液中残留c(Ca2＋)为________mol·L－1[已知：Ksp(CaF2)＝1.46×10－10]。
(4)有人认为净化工序中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF，但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。
(5)如图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在________%左右。
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锰是一种非常重要的金属元素，在很多领域有着广泛的应用。利用废铁屑还原浸出低品位软锰矿制备硫酸锰，然后进行电解，是制备金属锰的新工艺，其流程简图如下：
已知：
i. 低品位软锰矿主要成份有MnO2、Al2O3、Fe2O3、Cu2(OH)2CO3、CaCO3、SiO2等。
ii. 部分金属离子以氢氧化物沉淀时的pH
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Cu2+ | |
| 开始沉淀的pH | 6.8 | 1.8 | 3.7 | 8.6 | 5.2 |
| 沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.1 | 6.7 |
iii. 几种化合物的溶解性或溶度积(Ksp)
| MnF2 | CaS | MnS | FeS | CuS |
| 溶于水 | 溶于水 | 2.5×10－13 | 6.3×10－18 | 6.3×10－36 |
(1)研究表明，单质Fe和Fe2+都可以还原MnO2。在硫酸存在的条件下，MnO2将Fe氧化为Fe3+的离子方程式是____________。
(2)清液A先用H2O2处理，然后加入CaCO3，反应后溶液的pH≈5。滤渣a的主要成分中有黄铵铁矾NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
①H2O2的作用是____________(用离子方程式表示)。
②滤渣a中除了黄铵铁矾，主要成分还有X。用平衡移动原理解释产生x的原因：____________。
(3)用离子方程式表示MnS固体的作用：____________。
(4)滤渣c的成分是____________。
(5)如下图所示装置，用惰性电极电解中性MnSO4溶液可以制得金属Mn。阴极反应有：
i. Mn2++2e－＝Mn ii. 2H++2e－＝H2↑
电极上H2的产生会引起锰起壳开裂，影响产品质量。
①电解池阳极的电极方程式是________________。
②清液C需要用氨水调节pH＝7的原因是____________。
③电解时，中性MnSO4溶液中加入(NH4)2SO4的作用除了增大溶液导电性之外，还有___________(结合电极反应式和离子方程式解释)。
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锰是一种非常重要的金属元素，在很多领域有着广泛的应用。利用废铁屑还原浸出低品位软锰矿制备硫酸锰，然后进行电解，是制备金属锰的新工艺，其流程简图如下：
已知：
i. 低品位软锰矿主要成份有MnO2、Al2O3、Fe2O3、Cu2(OH)2CO3、CaCO3、SiO2等。
ii. 部分金属离子以氢氧化物沉淀时的pH
| Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Cu2+ | |
| 开始沉淀的pH | 6.8 | 1.8 | 3.7 | 8.6 | 5.2 |
| 沉淀完全的pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 10.1 | 6.7 |
iii. 几种化合物的溶解性或溶度积(Ksp)
| MnF2 | CaS | MnS | FeS | CuS |
| 溶于水 | 溶于水 | 2.5×10－13 | 6.3×10－18 | 6.3×10－36 |
(1)研究表明，单质Fe和Fe2+都可以还原MnO2。在硫酸存在的条件下，MnO2将Fe氧化为Fe3+的离子方程式是____________。
(2)清液A先用H2O2处理，然后加入CaCO3，反应后溶液的pH≈5。滤渣a的主要成分中有黄铵铁矾NH4Fe3(SO4)2(OH)6。
①H2O2的作用是____________(用离子方程式表示)。
②滤渣a中除了黄铵铁矾，主要成分还有X。用平衡移动原理解释产生x的原因：____________。
(3)用离子方程式表示MnS固体的作用：____________。
(4)滤渣c的成分是____________。
(5)如下图所示装置，用惰性电极电解中性MnSO4溶液可以制得金属Mn。阴极反应有：
i. Mn2++2e－＝Mn ii. 2H++2e－＝H2↑
电极上H2的产生会引起锰起壳开裂，影响产品质量。
①电解池阳极的电极方程式是________________。
②清液C需要用氨水调节pH＝7的原因是____________。
③电解时，中性MnSO4溶液中加入(NH4)2SO4的作用除了增大溶液导电性之外，还有___________(结合电极反应式和离子方程式解释)。
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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：
已知：①锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子c(Mn+) ═ 0.1 mol• L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：
③常温下，Ksp(CaF2) ═1.46×10-10 Ksp(MgF2) ═7.42×10-11 Ka(HF) ═1.00 ×10-4
回答下列问题：
（1）分析下列图1、图2，氯化铵焙烧锰矿粉的最佳条件是：__________________。
（2）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_________________________。
（3）浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+，反应的离子方程式为__________；再调节溶液的pH将Al3+、Fe3+变为沉淀除去；然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+沉淀除去，此时溶液pH为6，c(Mg2+)═4.64×10-6 mol·L-1，c(HF)为_________mol·L-1。
（4）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。
（5）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是___________________。
（6）测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：
| 滴定次数 | 0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数（mL） | |
| 滴定前 | 滴定后 | |
| 1 | 0.10 | 20.20 |
| 2 | 1.32 | 21.32 |
| 3 | 1.05 | 20.95 |
则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度___(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。
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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上用氯化铵焙烧菱锰矿粉制备高纯度碳酸锰的工艺流程如下：
已知：①菱锰矿粉的主要成分是MnCO3，还含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素。
②相关金属Mn+离子c(Mn+) ═ 0.1 mol• L -1形成M(OH) n沉淀的pH范围如下：
| 金属离子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mg2+ | Ca2+ | Mn2+ |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 3.8 | 6.3 | 9.6 | 10.6 | 8.8 |
| 沉淀完全的pH | 2.8 | 5.2 | 8.3 | 11.6 | 12.6 | 10.8 |
回答下列问题：
（1）“焙烧”时发生的主要反应的化学方程式为_____________________________。
（2）浸出液“净化除杂”过程如下：①加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；②调节溶液pH，将Al3+、Fe3+变为沉淀除去，调节pH范围为__________③加入NH4F将___________离子(填离子符号)沉淀除去。
（3）碳化结晶时，反应的离子方程式为_____________________________________。
（4）碳化结晶过程中不能用碳酸铵溶液代替碳酸氢铵溶液可能的原因是________________。流程中能循环利用的物质除了氯化铵之外还有____________。
（5）测定碳酸锰产品的纯度。
称取0.5000 g碳酸锰产品于锥形瓶中，加25.00 mL磷酸，加热，碳酸锰全部转化为[Mn(PO4)2]3-，冷却至室温。加水稀释至100 mL，滴加2～3滴指示剂，然后用浓度为0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵[(NH4)2Fe(SO4)2]标准溶液滴定（反应为：[Mn(PO4)2]3- +Fe2+ ═Mn2+ +Fe3++2PO43-）。重复操作3次，记录数据如下表：
| 滴定次数 | 0.2000 mol·L-1的硫酸亚铁铵标准溶液读数（mL） | |
| 滴定前 | 滴定后 | |
| 1 | 0.10 | 20.20 |
| 2 | 1.32 | 21.32 |
| 3 | 1.05 | 20.95 |
则产品的纯度=__________，若滴定终点时发现滴定管尖嘴处产生了气泡，则测得的碳酸锰粗产品的纯度_______(填“偏高”“ 偏低”或“无影响”)。
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锰的合金及其化合物在现代生产、生活中有着广泛的应用。如二氧化锰是重要的氧化剂、催化剂、干电池中的去极剂；硫酸锰是重要的微量元素肥料。
Ⅰ．某工厂以菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料联合生产二氧化锰、硫酸锰晶体的工艺流程如下图所示：
常温下几种金属氧化物沉淀时的pH：
| Mn(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
| 开始沉淀时的pH | 7.2 | 2.7 | 4.7 |
| 完全沉淀时的pH | x | 3.7 | 6.7 |
(1)该工厂调pH时，选择试剂a的成分最好是________，滤渣Ⅱ的成分是________，操作X是________、洗涤、低温烘干。
(2)为确保除尽杂质而又不损失锰，pH调整的范围为________；若常温下离子(X)沉淀完全的标准是c(X)<1.0×10-5mol／L，Ksp[Mn(OH)2]=1.0×10-13，则使Mn2+完全沉淀时溶液的pH最小为________。
(3)若滤液Ⅱ显酸性，请写出电解法制备MnO2时阳极上的电极反应式：________。
Ⅱ．50.7g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如下图所示。(已知：M(Mn)=55g／mol)
(1)850℃时，所得固体的化学式为：________________________。
(2)1150℃时，反应的化学方程式为：________________________。
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锰的合金及其化合物在现代生产、生活中有着广泛的应用。如二氧化锰是重要的氧化剂、催化剂、干电池中的去极剂；硫酸锰是重要的微量元素肥料。
Ⅰ．某工厂以菱锰矿(MnCO3)[含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质]为原料联合生产二氧化锰、硫酸锰晶体的工艺流程如下图所示：
常温下几种金属氧化物沉淀时的pH：
| Mn(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
| 开始沉淀时的pH | 7.2 | 2.7 | 4.7 |
| 完全沉淀时的pH | x | 3.7 | 6.7 |
(1)该工厂调pH时，选择试剂a的成分最好是________，滤渣Ⅱ的成分是________，操作X是________、洗涤、低温烘干。
(2)为确保除尽杂质而又不损失锰，pH调整的范围为________；若常温下离子(X)沉淀完全的标准是c(X)<1.0×10-5mol／L，Ksp[Mn(OH)2]=1.0×10-13，则使Mn2+完全沉淀时溶液的pH最小为________。
(3)若滤液Ⅱ显酸性，请写出电解法制备MnO2时阳极上的电极反应式：________。
Ⅱ．50.7g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化曲线)如下图所示。(已知：M(Mn)=55g／mol)
(1)850℃时，所得固体的化学式为：________________________。
(2)1150℃时，反应的化学方程式为：________________________。
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磁性材料产业是21世纪各国竞相发展的高科技支柱产业之一，作为信息产业和机电工业的重要基础功能材料，磁性材料广泛用于电子信息、军事技术等领域。碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的主要工艺流程如下：
已知：几种金属离子沉淀的pH如下表。
| Fe2＋ | Fe3＋ | Cu2＋ | Mn2＋ | |
| 开始沉淀的pH | 7.5 | 3.2 | 5.2 | 8.8 |
| 完全沉淀的pH | 9.2 | 3.7 | 7.8 | 10. 4 |
回答下列问题：
（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，采取的措施不合理的有________。
A．搅拌 B．适当升高温度 C．研磨矿石 D．加入足量的蒸馏水
（2）溶浸过程中主要产生的金属阳离子为Fe3＋、Mn2＋，浸取后的溶液中含有少量Fe2＋、Cu2＋、Ca2＋，则在加入石灰调节溶液的pH从而使铁元素被完全沉淀前，加入适量的软锰矿，其发生反应的离子方程式为____________________，加入石灰调节溶液pH的范围为____________________。
（3）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2＋、Ca2＋等杂质，故滤渣主要是________(填化学式)和CaF2。若测得滤液中c(F－)为0.01mol·L－1，则滤液中残留c(Ca2＋)为________mol·L－1[已知：Ksp(CaF2)＝1.46×10－10]。
（4）有人认为净化工序中使用NaF会引起污染，建议用(NH4)2CO3代替NaF，但是用(NH4)2CO3代替NaF的缺点是______________________________________。
（5）下图为黄铁矿的质量分数对锰浸出率的影响，仅据图中信息，黄铁矿的质量分数应保持在________％左右。
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