Question

菱錳礦的主要成分是MnCO₃(含有少量FeS₂、Al₂O₃)，以菱錳礦為原料制備錳單質(zhì)的流程如下所示：

漿化溶液1溶液2精制—→電解—→Mn

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：

(1)菱錳礦在浸取前需要粉碎，其目的是______________________________。

(2)用稀硫酸浸取時(shí)，主要反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________；加入二氧化錳時(shí)被氧化的物質(zhì)是____________(填化學(xué)式)。

(3)已知Fe、Al、Mn的氫氧化物開(kāi)始沉淀及沉淀完全時(shí)的pH如表所示，則加氨水沉淀時(shí)應(yīng)控制溶液的pH范圍為_(kāi)_____________。此時(shí)得到的沉淀是____________、__________(填化學(xué)式)。

氫氧化物	Fe(OH)3	Al(OH)3	Mn(OH)2
開(kāi)始沉淀pH	1.8	4.1	8.3
完全沉淀pH	3.2	5.0	9.8

(4)電解硫酸錳溶液時(shí)，陰極的電極反應(yīng)式為_(kāi)___________________。用酸性高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)Mn^2＋，產(chǎn)生黑色沉淀，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________。

Answer 1

答案　(1)增大接觸面積，便于漿化，提高浸出率

(2)MnCO₃＋2H^＋===Mn^2＋＋CO₂↑＋H₂O　FeS₂

(3)5.0≤pH<8.3　Al(OH)₃　Fe(OH)₃

(4)Mn^2＋＋2e^－===Mn

2MnO＋3Mn^2＋＋2H₂O===5MnO₂↓＋4H^＋

解析　(1)礦石粉碎可增大固體與液體、固體與氣體的接觸面積，可從影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的角度進(jìn)行分析。

(2)FeS₂中的＋2價(jià)鐵及－1價(jià)硫都具有還原性，均可被MnO₂氧化。

(3)根據(jù)幾種離子沉淀的pH，控制溶液的酸堿性使氫氧化鋁完全沉淀(氫氧化鐵已完全沉淀)，氫氧化錳沒(méi)有開(kāi)始沉淀。

(4)電解硫酸錳溶液時(shí)，陰極上錳離子發(fā)生還原反應(yīng)生成錳單質(zhì)。高錳酸鉀將錳離子氧化成二氧化錳。