Question

【题目】碳酸锰是制造电信器材软磁铁氧体，合成二氧化锰和制造其他锰盐的原料。工业上用软锰矿（主要成分是MnO2·MnO，含有少量Fe2O3、Al2O3、SiO2）制备碳酸锰的流程如下：

（1）“浸取”步骤中，MnO2·MnO发生反应的离子方程式为___，还能被K2SO3还原的物质有___（填化学式）。“过滤”时滤渣的主要成分是___。

（2）如表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH（“沉淀完全”是指溶液离子浓度低于1.0×10-5mol·L-1），请补充完整由“氧化”后的溶液制备MnCO3的实验方案：向“氧化”后的溶液中加入____，调pH为___，___，得较纯MnCl2溶液，加入KHCO3溶液沉锰得MnCO3。(实验中可能用到的试剂为K2CO3溶液、盐酸)。

（3）“沉锰”步骤的离子方程式为___，若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6mol·L-1，则Ksp(MnCO3)=___。

（4）实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为：Mn2++S2O82-+H2O---H++SO42-+MnO4-

①请配平上述离子方程式___；

②确认Mn2+离子已经完全反应的现象是___。

Answer 1

【答案】MnO2·MnO+SO32-+4H+=2Mn2++SO42-+2H2O Fe2O3 SiO2 K2CO3 [5.2，7.7)(或5.2≦pH<7.7 过滤 Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+H2O 2.2×10-11 2Mn2++5S2O82-+8H2O=16H++10SO42-+2MnO4- 取少量待测试样于试管中，滴入Na2S2O8溶液，溶液不变为紫色

【解析】

（1）“浸取”步骤中，MnO2·MnO与稀盐酸和K2SO3发生反应，其离子方程式为MnO2·MnO+SO32-+4H+=2Mn2++SO42-+2H2O。

答案为：MnO2·MnO+SO32-+4H+=2Mn2++SO42-+2H2O；

Fe3+具有较强的氧化性，能将K2SO3氧化，所以还能被K2SO3还原的物质有Fe2O3。

答案为：Fe2O3；

“过滤”时滤渣的主要成分是SiO2。答案为：SiO2；

（2）因为反应所得的锰盐溶液中混有Fe3+和Al3+，所以需要调节溶液的pH，让二种离子完全沉淀，但不能让Mn2+生成沉淀，然后过滤，洗涤。

由“氧化”后的溶液制备MnCO3的实验方案：向“氧化”后的溶液中加入K2CO3。

答案为：K2CO3；

调pH为[5.2，7.7)(或5.2≦pH<7.7。答案为：[5.2，7.7)(或5.2≦pH<7.7

过滤。答案为：过滤；

得较纯MnCl2溶液，加入KHCO3溶液沉锰得MnCO3。(实验中可能用到的试剂为K2CO3溶液、盐酸)。

（3）“沉锰”步骤的离子方程式为Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+H2O。

答案为：Mn2++2HCO3－=MnCO3↓+CO2↑+H2O；

若Mn2+沉淀完全时测得溶液中CO32-的浓度为2.2×10-6mol·L-1，则Ksp(MnCO3)=

。答案为：2.2×10-11；

（4）①利用得失电子守恒，配平上述离子方程式

2Mn2++5S2O82-+8H2O=16H++10SO42-+2MnO4-。

答案为：2Mn2++5S2O82-+8H2O=16H++10SO42-+2MnO4-；

②确认Mn2+离子已经完全反应的现象是取少量待测试样于试管中，滴入Na2S2O8溶液，溶液不变为紫色。

答案为：取少量待测试样于试管中，滴入Na2S2O8溶液，溶液不变为紫色。