题目内容
工业上以碳酸锰矿为主要原料生产MnO2的工艺流程如下：
有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表：
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cu(OH)2 | Pb(OH)2 | Mn(OH)2 |
开始沉淀的pH | 3.3 | 1.5 | 6.5 | 4.2 | 8.0 | 8.3 |
沉淀完全的pH | 5.2 | 3.7 | 9.7 | 6.7 | 8.8 | 9.8 |
请回答下列问题：
(1)酸浸前将碳酸锰矿粉碎的作用是__________________。
(2)酸浸后的溶液中含有Mn2＋、SO42—，另含有少量Fe2＋、Fe3＋、Al3＋、Cu2＋、Pb2＋等，其除杂过程如下：
①加入MnO2将Fe2＋氧化，其离子反应方程式为__________________________。
②加入CaO将溶液的pH调到5.2～6.0，其主要目的是
_____________________________________________________________。
③加入BaS，除去Cu2＋、Pb2＋后，再加入NaF溶液，除去______________________。
(3)从溶液A中回收的主要物质是________________，该物质常用作化肥。
(4)MnO2粗品中含有少量Mn3O4，可以用稀硫酸处理，将其转化为MnSO4和MnO2，然后再用氧化剂将Mn2＋转化为MnO2，制得优质MnO2。写出Mn3O4与稀硫酸反应的化学方程式：______________________________。
(1)增大接触面积，加快反应速率(使反应更充分)
(2)①2Fe2＋＋MnO2＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O
②除去Fe3＋、Al3＋ ③Ca2＋
(3)(NH4)2SO4
(4)Mn3O4＋2H2SO4=2MnSO4＋MnO2＋2H2O
【解析】(1)将碳酸锰矿粉碎，可以增大与H2SO4的接触面积，加快化学反应速率。(2)根据沉淀时的pH值，应把Fe2＋氧化；加入CaO和H＋反应，增大pH到5.2～6.0可使Al3＋、Fe3＋完全转化为Al(OH)3、Fe(OH)3沉淀，除去Fe3＋、Al3＋；调节pH值时，加入了CaO，为了除去Ca2＋，应加入NaF，使之生成CaF2沉淀。
(3)溶液A中的阴离子为SO42—，所以加NH4HCO3后，生成的主要物质是(NH4)2SO4，作为氮肥用。
(4)Mn3O4＋2H2SO4=2MnSO4＋MnO2＋2H2O (用倒配法配平，Mn3O4中Mn的化合价为＋
)。
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