Question

【題目】馬日夫鹽[Mn(H2PO4)2·2H2O]主要用作磷化劑；以軟錳礦(主要成分為MnO2及少量的FeO、Al2O3和SiO2)為原料制備馬日夫鹽的主要工藝流程如圖：

（1）按照無(wú)機(jī)物命名規(guī)律，馬日夫鹽[Mn(H2PO4)2·2H2O的化學(xué)名稱(chēng)為___。

（2）步驟一中，MnO2被SO2和___還原。若SO2氣體中混有空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+、SO42－的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖，科研人員認(rèn)為Mn2+對(duì)O2與H2SO3反應(yīng)起催化作用，其理由是__。

（3）濾渣X主要成分為___；步驟三調(diào)節(jié)pH時(shí)，最適宜加入的物質(zhì)是__。

A．過(guò)量稀鹽酸 B．適量Na2CO3溶液

C．適量磷酸溶液 D．過(guò)量CaCO3

（4）在沉錳過(guò)程中，應(yīng)將Na2CO3溶液逐量加入錳鹽溶液中，如果顛倒試劑混合順序會(huì)有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液具有較強(qiáng)__性；步驟五產(chǎn)生馬日夫鹽晶體的化學(xué)反應(yīng)方程式為__。

（5）Fe3+的萃取率與溶液的pH和接觸時(shí)間之間的關(guān)系如圖，據(jù)此分析，萃取的最佳條件為____。

（6）馬日夫鹽作防銹磷化劑的原因是利用其較強(qiáng)的酸性以及在防銹處理過(guò)程中生成了具有保護(hù)作用的FeHPO4，馬日夫鹽顯酸性的主要原因是__(用相關(guān)化學(xué)用語(yǔ)回答)。

Answer 1

【答案】二水合磷酸二氫錳 FeO Mn2+增加到一定濃度后，硫酸根濃度迅速增大 氫氧化鋁 B 堿 MnCO3 + 2 H3PO4 + H2O = Mn(H2PO4)2·2H2O + CO2↑ pH =1.7下萃取60min H2PO4－ H+ + HPO42－，磷酸二氫根電離大于水解，因此溶液顯酸性

【解析】

⑴按照無(wú)機(jī)物命名規(guī)律，馬日夫鹽Mn(H2PO4)2·2H2O的化學(xué)名稱(chēng)為二水合磷酸二氫錳。

⑵步驟一中，軟錳礦中二氧化錳與氧化亞鐵、二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此MnO2被SO2和FeO還原。若SO2氣體中混有空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+、SO42－的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖，根據(jù)圖像分析得出在開(kāi)始階段，錳離子和硫酸根相同，后來(lái)錳離子增加速率慢，硫酸根增加速度快，因此Mn2+對(duì)O2與H2SO3反應(yīng)起催化作用。

⑶步驟一濾渣為濾渣SiO2，步驟二除掉鐵離子，步驟三種濾渣為氫氧化鋁；步驟三調(diào)節(jié)pH時(shí)，A選項(xiàng)，過(guò)量稀鹽酸，不能調(diào)節(jié)pH增大；B選項(xiàng)，適量Na2CO3溶液，消耗氫離子，pH增大；C選項(xiàng)，適量磷酸溶液，不能調(diào)節(jié)pH增大；D選項(xiàng)，過(guò)量CaCO3，消耗氫離子，pH增大，但會(huì)引入鈣離子雜質(zhì)，因此B正確。

⑷在沉錳過(guò)程中，應(yīng)將Na2CO3溶液逐量加入錳鹽溶液中，如果顛倒試劑混合順序會(huì)有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液水解，溶液具有較強(qiáng)堿性；步驟五產(chǎn)生馬日夫鹽晶體的化學(xué)反應(yīng)方程式為MnCO3 + 2 H3PO4 + H2O = Mn(H2PO4)2·2H2O + CO2↑。

⑸Fe3+的萃取率與溶液的pH和接觸時(shí)間之間的關(guān)系如圖，根據(jù)圖像信息得出萃取的最佳條件為pH =1.7下萃取60min。

⑹馬日夫鹽作防銹磷化劑的原因是利用其較強(qiáng)的酸性以及在防銹處理過(guò)程中生成了具有保護(hù)作用的FeHPO4，馬日夫鹽顯酸性的主要原因是H2PO4－ H+ + HPO42－，磷酸二氫根電離大于水解，因此溶液顯酸性。

⑴按照無(wú)機(jī)物命名規(guī)律，馬日夫鹽Mn(H2PO4)2·2H2O的化學(xué)名稱(chēng)為二水合磷酸二氫錳，故答案為：二水合磷酸二氫錳。

⑵步驟一中，軟錳礦中二氧化錳與氧化亞鐵、二氧化硫發(fā)生氧化還原反應(yīng)，因此MnO2被SO2和FeO還原。若SO2氣體中混有空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+、SO42－的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖，根據(jù)圖像分析得出在開(kāi)始階段，錳離子和硫酸根相同，后來(lái)錳離子增加速率慢，硫酸根增加速度快，因此Mn2+對(duì)O2與H2SO3反應(yīng)起催化作用，故答案為：FeO；Mn2+增加到一定濃度后，硫酸根濃度迅速增大。

⑶步驟一濾渣為濾渣SiO2，步驟二除掉鐵離子，步驟三種濾渣為氫氧化鋁；步驟三調(diào)節(jié)pH時(shí)，A選項(xiàng)，過(guò)量稀鹽酸，不能調(diào)節(jié)pH增大；B選項(xiàng)，適量Na2CO3溶液，消耗氫離子，pH增大；C選項(xiàng)，適量磷酸溶液，不能調(diào)節(jié)pH增大；D選項(xiàng)，過(guò)量CaCO3，消耗氫離子，pH增大，但會(huì)引入鈣離子雜質(zhì)，故答案為：氫氧化鋁；B。

⑷在沉錳過(guò)程中，應(yīng)將Na2CO3溶液逐量加入錳鹽溶液中，如果顛倒試劑混合順序會(huì)有Mn(OH)2生成，其原因是Na2CO3溶液水解，溶液具有較強(qiáng)堿性；步驟五產(chǎn)生馬日夫鹽晶體的化學(xué)反應(yīng)方程式為MnCO3 + 2 H3PO4 + H2O = Mn(H2PO4)2·2H2O + CO2↑，故答案為：堿；MnCO3 + 2 H3PO4 + H2O = Mn(H2PO4)2·2H2O + CO2↑。

⑸Fe3+的萃取率與溶液的pH和接觸時(shí)間之間的關(guān)系如圖，根據(jù)圖像信息得出萃取的最佳條件為pH =1.7下萃取60min，故答案為：pH =1.7下萃取60min。

⑹馬日夫鹽作防銹磷化劑的原因是利用其較強(qiáng)的酸性以及在防銹處理過(guò)程中生成了具有保護(hù)作用的FeHPO4，馬日夫鹽顯酸性的主要原因是H2PO4－ H+ + HPO42－，磷酸二氫根電離大于水解，因此溶液顯酸性，故答案為：H2PO4－ H+ + HPO42－，磷酸二氫根電離大于水解，因此溶液顯酸性。