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【题目】碳酸锰(MnCO3)是一种高性能磁性材料。以软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3Al2O3等杂质)为原料制取MnCO3的流程如下:

已知沉锰反应为MnSO42NH4HCO3===(NH4)2SO4MnCO3H2OCO2

1酸浸时发生的主要反应为2FeSO4MnO22H2SO4===XMnSO4 2H2OX的化学式为______酸浸时还发生的反应有______(任写一个化学方程式)

2)流程中虚线内工序的主要目的是______沉锰工序中,如图为MnCO3的产率与溶液pH、反应时间t的关系,由图可知应控制溶液的pH ______

3过滤Ⅱ后续的操作为洗涤、干燥,证明MnCO3固体已经洗涤干净的操作是______

【答案】Fe2(SO4)3 Fe2O3+3H2SO4=Fe2(SO4)3+3H2O Al2O3+3H2SO4=Al2(SO4)3+3H2O Fe3+Al3+转化为沉淀而除去 7.0 取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀产生,说明已经洗涤干净。

【解析】

1)由于软锰矿粉(主要含MnO2,还有少量Fe2O3),所以“酸浸”时发生的反应是氧化铁和硫酸反应生成硫酸铁和水,以及硫酸亚铁和二氧化锰以及硫酸反应生成硫酸铁和硫酸镁以及水,对应的化学方程式为:2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2SO43+MnSO4+2H2O Fe2O3+3H2SO4=Fe2SO43+3H2O

故填:Fe2(SO4)3Fe2O3+3H2SO4=Fe2SO43+3H2O

2)流程中虚线内价氨水的是调节溶液的PH,主要目的是将Fe3+Al3+转化为沉淀而除去。沉锰工序中,如图当PH=7.0时, MnCO3的产率最高。

故填:将Fe3+Al3+转化为沉淀而除去;7.0

3过滤Ⅱ后续的操作为洗涤、干燥,证明MnCO3固体已经洗涤干净的操作是取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀产生,说明已经洗涤干净。

故填:取最后一次洗涤液,加入Ba(NO3)2(或BaCl2)溶液,若无白色沉淀产生,说明已经洗涤干净。

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