用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工...

用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：

已知：MnO2是一种两性氧化物；25℃时相关物质的Ksp见下表。

回答下列问题

(1)软锰矿预先粉碎的目的是____________，MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为________。

(2)保持BaS投料量不变，随MnO2与BaS投料比增大，S的量达到最大值后无明显变化，而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小，减小的原因是________。

(3)滤液I可循环使用，应当将其导入到________操作中(填操作单元的名称)。

(4)净化时需先加入的试剂X为________(填化学式)。再使用氨水调溶液的pH，则pH的理论最小值为_______(当溶液中某离子浓度时，可认为该离子沉淀完全)。

(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为______________________。

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某矿石主要成分有磁铁矿(Fe3O4)、锰矿(MnO2和MnCO3)、氧化铝(Al2O3)、石棉Mg3Si3O7(OH)4等。其中锰矿含量大于磁铁矿含量。工业上将该矿石处理后提取铝的工业流程如下：

已知：二氧化锰难溶于水、稀硫酸，溶于热浓盐酸。碳酸锰不溶于水，溶于稀硫酸。

(1)MnO2和MnCO3中，Mn元素的化合价分别是_________。

(2)石棉化学式为Mg3Si3O7(OH)4，它与硫酸反应的化学方程式为_________。

(3)滤渣A为____________(填化学式)

(4)步骤②中加入氢氧化钠的作用是_________。

(5)已知不同金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如表：

步骤②中加入氢氧化钠调节溶液的pH等于11，则滤渣B的成份是________。

(6)步骤③是往滤液中加入一种物质后过滤，这种物质是__________，过滤操作中使用的玻璃仪器有漏斗、_________；由D电解制备铝的化学方程式为_____________。

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MnCO3可用于制备活性电极材料MnO2。以菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料制备碳酸锰粗产品的流程如下：

已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34。

②氢氧化物沉淀的条件：Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4；Mn2+开始沉淀的pH为8.1。

（1）“酸浸”过程中不能用浓盐酸替代硫酸，原因是_________________________________。

（2）用离子方程式表示“氧化”过程中加MnO2的目的：_______________________________。

（3）“调pH”时，向含有硫酸铁和硫酸铝的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液至两种沉淀共存，当c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时，c(Al3+)=______________mol·L-1。

（4）①“沉锰”过程中，反应的离子方程式为_____________________。

②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60℃时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_____________________________。

（5）从滤液3中可分离出一种不含碳元素的氮肥，它的化学式为_____________________________。

（6）工业上，可以将碳酸锰制成硫酸锰，再用惰性电极电解酸性硫酸锰溶液来制备活性二氧化锰，电解时的阳极反应式为________________________________。

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MnCO3可用于制备活性电极材料MnO2。以菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料制备碳酸锰粗产品的流程如下：

已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34。

②氢氧化物沉淀的条件：Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4；Mn2+开始沉淀的pH为8.1。

（1）“酸浸”过程中不能用浓盐酸替代硫酸，原因是_________________________________。

（2）用离子方程式表示“氧化”过程中加MnO2的目的：_______________________________。

（3）“调pH”时，向含有硫酸铁和硫酸铝的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液至两种沉淀共存，当c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时，c(Al3+)=______________mol·L-1。

（4）①“沉锰”过程中，反应的离子方程式为_____________________。

②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60℃时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_____________________________。

（5）从滤液3中可分离出一种不含碳元素的氮肥，它的化学式为_____________________________。

（6）工业上，可以将碳酸锰制成硫酸锰，再用惰性电极电解酸性硫酸锰溶液来制备活性二氧化锰，电解时的阳极反应式为________________________________。

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MnCO3可用于制备活性电极材料MnO2。以菱锰矿（含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等）为原料制备碳酸锰粗产品的流程如下：

已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10－38，Ksp[Al(OH)3]=4.0×10－34。

②氢氧化物沉淀的条件：Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4；Mn2+开始沉淀的pH为8.1。

（1）“酸浸”过程中不能用浓盐酸替代硫酸，原因是_________________________________。

（2）用离子方程式表示“氧化”过程中加MnO2的目的：______________________________。

（3）“调pH”时，向含有硫酸铁和硫酸铝的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液至两种沉淀共存，当c(Fe3+)=1.0×10－5mol·L－1时，c(Al3+)=______________mol·L－1。

（4）①“沉锰”过程中，反应的离子方程式为__________________________________。

②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。

当温度高于60℃时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是___________________。

（5）从滤液3中可分离出一种不含碳元素的氮肥，它的化学式为___________________。

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MnCO3可用于制备活性电极材料MnO2。以菱锰矿(含MnCO3、SiO2、FeCO3和少量Al2O3等)为原料制备碳酸锰粗产品的流程如下：

已知：①常温下，Ksp[Fe(OH)3]=8.0×10-38，Ksp[Al(OH)3]=4.0×10-34。

②氢氧化物沉淀的条件：Al3+、Fe3+完全沉淀的pH分别为4.6、3.4；Mn2+开始沉淀的pH为8.1。

（1）“酸浸”过程中不能用浓盐酸替代硫酸，原因是_________________________________。

（2）用离子方程式表示“氧化”过程中加MnO2的目的：_______________________________。

（3）“调pH”时，向含有硫酸铁和硫酸铝的混合溶液中滴加氢氧化钠溶液至两种沉淀共存，当c(Fe3+)=1.0×10-5mol·L-1时，c(Al3+)=______________mol·L-1。

（4）①“沉锰”过程中，反应的离子方程式为_____________________。

②“沉锰”过程中沉锰速率与温度的关系如图所示。当温度高于60℃时，沉锰速率随着温度升高而减慢的原因可能是_____________________________。

（5）从滤液3中可分离出一种不含碳元素的氮肥，它的化学式为_____________________________。

（6）工业上，可以将碳酸锰制成硫酸锰，再用惰性电极电解酸性硫酸锰溶液来制备活性二氧化锰，电解时的阳极反应式为________________________________。

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利用菱锰矿（主要成分是MnCO3，含少量A12O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等）为原料制备MnO2的工艺流程如下：

已知：①25℃时，

②相关金属离子形成氢氧化物沉淀pH范围如下：

（1）“除杂1”中加入适量MnO2的作用是____，应调节溶液pH不小于____。

（2）“除杂2”的主要目的将Ca2+、Mg2+转化为相应的氟化物沉淀而除去，除去Ca2+的离子方程式为____，该反应的平衡常数为____。

（3）“沉锰”中生成Mn（OH）2'MnCO3沉淀的离子方程式为____，“母液”经加热等系列操作后可返回“____”工序循环使用。

（4）以MnSO4-（NH4）2SO4为电解质溶液，利用下图装置可同时制备金属锰和MnO2。离子交换膜a为____，阳极电极反应式为____。

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工业以软锰矿(主要成分是 MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质)为主要原料制备高性能的磁性材料碳酸锰(MnCO3)。其工业流程如下：

已知:25℃时,部分金属阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH 如下表所示。

(1)“浸锰”过程中 Fe2O3与SO2反应的离子方程式为 Fe2O3+SO2+2H+ =2Fe2++SO42-+H2O，该反应是经历以下两步反应实现的。

写出ⅱ的离子方程式：_______________________。

ⅰ：Fe2O3+6H+ =2Fe3++3H2O　　　 ⅱ：……

(2)过滤Ⅰ所得滤液中主要存在的两种金属阳离子为_________　　　 (填离子符号)。

(3)写出“氧化”过程中MnO2 与Fe 2+反应的离子方程式：___________。

(4)“浸锰”反应中往往有副产物 MnS2O6生成,温度对“浸锰”反应的影响如图所示，为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是；_____滤渣Ⅱ的成分是______ (写化学式)；向过滤Ⅱ所得的滤液中加入NH4HCO3 溶液时温度不宜太高的原因是______________。

(5)加入NH4HCO3溶液后,生成 MnCO3沉淀,同时还有气体生成,写出反应的离子方程式：__________________ 。

(6)生成的 MnCO3沉淀需经充分洗涤，检验洗涤是否完全的方法是_______________。

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某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：

已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。

回答下列问题：

（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式________________________________。

（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是______（填名称）。

（3）反应Ⅲ中MnO2的作用是______，另外一种物质X可以是______。（填字母代号）

a．MgO　　　　　　　 b．Zn(OH)2　　　　　　 c．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 d．MnCO3

（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式_______________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_____。

（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=7.0×10−15。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“＞”“＝”或“＜”），理由是________________________________________。

（6）在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L−1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS−浓度为1.0×10−4 mol·L−1时，Mn2+开始沉淀，则a=________。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10−15]

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某工厂用软锰矿（主要成分是MnO2，含少量Al2O3和SiO2）和闪锌矿（主要成分是ZnS，含少量FeS、CuS等杂质）为原料制备MnO2和Zn（干电池原料），其简化流程如下：

已知：反应Ⅰ中所有金属元素均以离子形式存在。

回答下列问题：

（1）滤渣1中除了SiO2以外，还有一种淡黄色物质，该物质是由MnO2、CuS与硫酸共热时产生的，请写出该反应的离子方程式________________________________。

（2）反应Ⅱ中加入适量金属锌的目的是为了回收某种金属，滤渣2的主要成分是______（填名称）。

（3）反应Ⅲ中MnO2的作用是______，另外一种物质X可以是______。（填字母代号）

a．MgO　　　　　　　 b．Zn(OH)2　　　　　　 c．Cu2(OH)2CO3　　　　　　 d．MnCO3

（4）反应Ⅳ中电极均是惰性电极，写出阳极电极反应式_______________。本工艺可以循环利用的物质有MnO2、Zn和_____。

（5）已知：H2S的电离常数K1=1.0×10−7，K2=7.0×10−15。0.1 mol/L NaHS的pH___7(填“＞”“＝”或“＜”），理由是________________________________________。

（6）在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L−1 Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS−浓度为1.0×10−4 mol·L−1时，Mn2+开始沉淀，则a=________。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10−15]

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