Question

碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿（主要成分MnO2）和黄铁矿（主要成分FeS2）为主要原料制备

碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿（主要成分MnO2）和黄铁矿（主要成分FeS2）为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下：回答下列问题：（1）为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有______A．搅拌 B．适当升高温度C．研磨矿石 D．适当提高稀硫酸的浓度（2）溶浸过程中发生的主要反应如下，请完成并配平该反应的离子方程式．______FeS2+______MnO2+____________=______Fe3++______Mn2++______SO42ˉ+____________（3）除铁工序中，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿，其作用是______．（4）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质．若测得滤液中c（Fˉ）=0.01mol?Lˉ1，滤液中残留c（Ca2+）=______．[已知：Ksp（CaF2）=1.46×10ˉ10]（5）沉锰工序中，298K、c（Mn2+）为1.05mol?Lˉ1时，实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间关系如图所示．对比不同反应条件下的曲线，仅据图中信息，你能获得的结论是______．（6）副产品A的一种用途是______．

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Answer 1

（1）升高温度、搅拌、减小固体的颗粒等均能加速固体的溶解，所以为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有：适当升高温度，搅拌，研磨矿石，适当提高稀硫酸的浓度；
故答案为：ABCD；
（2）FeS₂与MnO₂反应后生成Fe³⁺、Mn²⁺和SO₄^2-，1molFeS₂失去15mol电子，1molMnO₂得到2mol电子，根据得失电子守恒，FeS₂的计量数为2，MnO₂的计量数为15，则生成的Fe³⁺计量数为2，SO₄^2-的计量数为4，Mn²⁺的计量数为15，根据电荷守恒可知反应物中有H⁺，根据原子守恒可知生成物有H₂O；所以离子方程式配平为：
2Fe²⁺+15MnO₂+28H⁺=2Fe³⁺+14H₂O+15Mn²⁺+4SO₄²，
故答案为：2；15；28H⁺；2；15；4；14H₂O；
（3）加入石灰调节溶液的pH使铁离子沉淀完全，在加入石灰调节溶液的pH前，加入适量的软锰矿主要是使二价铁离子氧化为铁离子；
故答案为：使残余Fe²⁺转化为Fe³⁺
（4）已知K_sp（CaF₂））=1.46×10^-10，c（F^-）=0.01 mol?L^-1 ，则c（Ca²⁺）=

Ksp

c2(F?)

=

1.46×10?10

0.012

=1.46×10^-6mol?L^-1，
故答案为：1.46×10^-6；
（5）根据MnCO₃的产率与溶液pH、反应时间关系如图可知：pH等于7.0时反应到达平衡所用时间最短，即反应速率最快，且MnCO₃产率最高，
故答案为：pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO₃产率最高；
（6）溶浸过程中发生的反应生成硫酸根离子，后来又加入了硫化铵、碳酸氢铵，所以产品中含有（NH₄）₂SO₄，可以做化肥；
故答案为：化肥等；