Question

【題目】某含錳礦石的主要成分是 MnO2，還含 CaO、Al2O3、FeS 雜質(zhì)，由此礦石生產(chǎn) MnCO3 的工藝流 程如圖所示：

已知：①相關(guān)金屬離子生成氫氧化物沉淀的 pH 如表所示：

物質(zhì)	開始沉淀	沉淀完全
Fe(OH)3	2.7	3.7
Al(OH)3	3.8	4.7
Mn(OH)2	8.8	10.4
Ca(OH)2	12	─

②常溫下，Ksp（CaF2）=3.95×10-11

回答下列問題：

（1）酸溶時(shí)，是否能將稀硫酸換成濃鹽酸_____（填“ 是” 或“ 否” ）；操作 I 的名稱 為_____。

（2）取溶液Ⅰ加入 KSCN 溶液，溶液呈血紅色，試寫出酸溶過程中 MnO2 與 FeS 發(fā)生反應(yīng)的離子方程 式：_____。

（3）調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的 pH 時(shí)，pH 的范圍為_____；所用的物質(zhì) X 最好是_____（填字母）。

A．鹽酸 B．NaOH 溶液 C．氨水 D．MnCO3 固體

（4）濾渣Ⅰ為_____，濾渣Ⅱ為_____。（填化學(xué)式）

（5）沉錳的化學(xué)方程式為_____。

（6）沉錳后過濾得到固體 MnCO3，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證 MnCO3 固體是否洗滌干凈：_____。

Answer 1

【答案】否 過濾 2FeS + 12H＋ + 3MnO2 = 2Fe3＋ + 2S + 3Mn2＋ + 6H2O 4.7≤pH<8.8 D Fe(OH)3、Al(OH)3 CaF2 MnSO4 + 2NaHCO3 = MnCO3↓ + Na2SO4 + H2O + CO2↑ 取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則說明已經(jīng)洗滌干凈。

【解析】

（1）酸溶時(shí)的條件為高溫，鹽酸沸點(diǎn)低，在高溫下易揮發(fā)，不宜用鹽酸；操作Ⅰ得到單質(zhì)S沉淀，所以操作為過濾；故答案為：否、過濾；

（2）取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血紅色，說明有鐵離子生成，所以酸溶過程中FeS發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為FeS + 12H+ +3MnO22Fe3+ + 2S↓ + 3Mn2+ + 6H2O；故答案為：2FeS + 12H＋ + 3MnO2 = 2Fe3＋ + 2S + 3Mn2＋ + 6H2O；

（3）調(diào)節(jié)溶液Ⅰ的 pH目的是為了除去鐵離子和鋁離子，同時(shí)又不能讓Mn2+轉(zhuǎn)化為沉淀，則pH應(yīng)控制在4.7至8.8之間；由于不能引入雜質(zhì)，則調(diào)節(jié)溶液pH所用物質(zhì)X最好為 MnCO3固體；故答案為：4.7≤pH<8.8、D；

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知鐵離子、鋁離子完全沉淀，則濾渣Ⅰ為Al(OH)3、Fe(OH)3；濾液中還含有鈣離子，則加入NaF后轉(zhuǎn)化為氟化鈣沉淀，即濾渣Ⅱ?yàn)?/span>CaF2。故答案為：Fe(OH)3、Al(OH)3；CaF2；

（5）沉錳的反應(yīng)物是碳酸氫鈉和硫酸錳，則反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnSO4 + 2NaHCO3 = MnCO3↓ + Na2SO4 + H2O + CO2↑。

（6）沉錳后過濾得到固體表面可能含有SO42-，若洗滌干凈后的洗滌液中不含硫酸根離子，故答案為：取少量最后一次洗滌液于試管中，滴入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無沉淀產(chǎn)生，則說明已經(jīng)洗滌干凈。