Question

【题目】工业上用菱锰矿[主要成分为MnCO3，含FeCO3、Cu2(OH)2CO3、SiO2等杂质]为原料来制取二氧化锰，其生产流程示意图如下：

回答下列问题：

（1）将滤液与滤渣分离的操作是______。

（2）向菱锰矿中加入盐酸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3都溶解并转化为MnCl2、FeCl2、CuCl2。盐酸与MnCO3反应的化学方程式为________。

（3）加入生石灰将溶液pH调至4，此时溶液呈________（填“酸性”或“碱性”）。

（4）加入双氧水将铁元素转化为Fe(OH)3沉淀，其反应为： 2FeCl2 + H2O2 + 4H2O = 2Fe(OH)3↓ + 4HCl，该反应化合价发生变化的元素是氧和_______。

（5）加入Na2S、MnS等硫化物，均可将MnCl2中混有的CuCl2转化为CuS沉淀除去，但实际生产中选用MnS，其原因是________。

Answer 1

【答案】过滤 MnCO3 + 2HCl = MnCl2 + CO2↑+ H2O 酸性 铁（或Fe） 除杂不引入新的杂质

【解析】

流程图菱锰矿中MnCO3，含FeCO3、Cu2(OH)2CO3、SiO2等杂质，加入过量稀盐酸后MnCO3，含FeCO3、Cu2(OH)2CO3，均反应生成其相应的氯化物，MnCl2、FeCl2、CuCl2；SiO2等杂质不与稀盐酸反应，故成为滤渣1，向滤液中加入生石灰，调节pH至4,得到溶液1，往溶液1中加入双氧水把FeCl2氧化成FeCl3，使氯化铁转化为氢氧化铁沉淀，过滤后得到滤液2，加入MnS固体把CuCl2转化为CuS沉淀除去CuCl2，过滤后得到滤液3，再经过后面的一系列步骤得到二氧化锰。

（1）用过滤的操作能将滤液与滤渣。故填：过滤

（2）向菱锰矿中加入盐酸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3都溶解并转化为MnCl2、FeCl2、CuCl2。盐酸与MnCO3反应生成氯化锰、水和二氧化碳，其化学方程式为：MnCO3 + 2HCl = MnCl2 + CO2↑+ H2O；故填：MnCO3 + 2HCl = MnCl2 + CO2↑+ H2O

（3）加入生石灰将溶液pH调至4，此时pH仍小于7，故此时溶液呈酸性；故填：酸性

（4）加入双氧水将铁元素转化为Fe(OH)3沉淀，其反应方程式为：2FeCl2 + H2O2 + 4H2O = 2Fe(OH)3↓ + 4HCl，该反应中铁元素由+2价升到了+3价，氧元素由-1价降到了-2价；故化合价发生变化的元素是氧和铁；故填：铁（或Fe）

（5）加入Na2S、MnS等硫化物，均可将MnCl2中混有的CuCl2转化为CuS沉淀除去，但实际生产中选用MnS，因为加入MnS不引入杂质，而Na2S会引入新的杂质，导致后面较难提纯；故填：除杂不引入新的杂质