Question

【題目】錳的用途非常廣泛，以碳酸錳礦(主要成分為MnCO3，還含有鐵、鎳、鈷等碳酸鹽雜質）為原料生產金屬錳的工藝流程如下：

已知25℃，部分物質的溶度積常數(shù)如下：

物質	Mn(OH）2	Co(OH）2	Ni(OH）2	MnS	CoS	NiS
Ksp	2.1×10-13	3.0×10-16	5.0×10-16	1.0×10-11	5.0×10-22	1.0×10-22

（1）步驟Ⅰ中，為加快溶浸速率，可采取的措施是： 。

（2）步驟Ⅱ中，須加氨水調節(jié)溶液的pH為5.0～6.0，則濾渣1的主要成分為 （填化學式）。已知MnO2的作用為氧化劑，則得到該濾渣1所涉及的離子方程式為 、 。

（3）步驟Ⅲ中，所加(NH4）2S的濃度不宜過大的原因是 。

（4）濾液2中，c(Co2+）：c(Ni2+）= 。

（5）將質量為akg的碳酸錳礦經上述流程處理后得到單質Mn b kg。若每一步都進行完全，濾渣1為純凈物，質量為c kg，則原碳酸錳礦中MnCO3的質量分數(shù)為 。（用含a、b、c的式子表達，無需化簡）

Answer 1

【答案】（1）升高溫度、適當增大硫酸濃度、減小礦粉顆粒直徑（或其他合理）（1分）（2）Fe(OH）3（1分）

2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O（2分） Fe3++3NH3﹒H2O=Fe(OH）3↓+3NH4+（2分）

（3）若(NH4）2S的濃度過大，產生MnS沉淀，造成產品損失（1分）

（4）5:1 （2分）（5）×100%（2分）

【解析】

試題分析：（1）升高溫度、適當增大硫酸濃度、減小礦粉顆粒直徑，可以加快溶浸速率；

（2）二氧化錳能夠將亞鐵離子氧化為鐵離子，加入氨水生成氫氧化鐵沉淀，其中MnO2將亞鐵離子氧化的離子方程式為2Fe2++MnO2+4H+＝2Fe3++Mn2++2H2O，生成沉淀的離子方程式為Fe3++3NH3·H2O＝Fe(OH）3↓+3NH4+；

（3）步驟Ⅲ中所加(NH4）2S的濃度不宜過大否則會生成MnS沉淀，造成產品損失；

（4）濾液2中，c(Co2+）：c(Ni2+）=；

（5）根據(jù)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，加入二氧化錳的質量為g，原碳酸錳礦中MnCO3的質量為g，則原碳酸錳礦中MnCO3的質量分數(shù)為×100%