题目内容
【题目】工业上用菱锰矿（MnCO3）［含FeCO3、SiO2、Cu2(OH)2CO3等杂质］为原料制取二氧化锰，其流程示意图如下：
已知：生成氢氧化物沉淀的pH
Mn(OH)2 | Fe(OH)2 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | |
开始沉淀时 | 8.3 | 6.3 | 2.7 | 4.7 |
完全沉淀时 | 9.8 | 8.3 | 3.7 | 6.7 |
回答下列问题：
（1）盐酸溶解MnCO3的化学方程是______________，滤渣1的主要成分为________________。
（2）向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是___________________。
（3）滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2+，反应的离子方程式是__________________，在CuS和MnS共存的悬浊液中，c(Cu2+)/c(Mn2+)=_____________ （Ksp(CuS)=1.2×10-36，Ksp(MnS)=2.5×10-13）。
（4）在酸性条件下，NaClO3溶液将MnCl2氧化为MnO2，其还原产物为Cl2，该反应的离子方程式为 ___________________ 。
【答案】MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2OSiO22Fe2+＋H2O2＋4H2O=2Fe(OH)3↓＋4H+MnS＋Cu2＋＝Mn2＋＋CuS4.8×10-245Mn2＋＋2ClO3－＋4H2O＝5MnO2＋Cl2↑＋8H＋
【解析】
菱锰矿用盐酸溶解，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，SiO2不与盐酸反应，过滤得到滤渣1为SiO2，滤液1中含有氯化镁、氯化亚铁、氯化铜及剩余的HCl，向滤液中加入生石灰，调节溶液pH=4，加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，在pH=4时氧化得到Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去，滤液2中加入MnS，将溶液中Cu2+转化为CuS沉淀过滤除去，滤液3中为MnCl2，经过一系列转化得到MnO2。
(1)碳酸锰与盐酸反应生成氯化锰、二氧化碳与水，反应的化学方程式为：MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O，菱锰矿用盐酸酸浸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3与盐酸反应，SiO2不与盐酸反应，过滤得到滤渣1为SiO2，故答案为： MnCO3+2HCl=MnCl2+CO2↑+H2O；SiO2；
(2)加入过氧化氢将溶液中Fe2+氧化为Fe3+，在pH=4时Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀，根据电荷守恒有氢离子生成，反应离子方程式为：2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+，故答案为：2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe(OH)3↓+4H+；
(3)MnS与氯化铜反应转化更难溶的CuS，同时得到氯化镁，反应离子方程式为：MnS+Cu2+=Mn2++CuS，在CuS和MnS共存的悬浊液中，
=
=
=
=4.8×10-24，故答案为：MnS+Cu2+=Mn2++CuS；4.8×10-24；
(4)用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化得到MnO2，Mn元素发生氧化反应，则Cl元素发生还原反应生成Cl2，由于在酸性条件下反应，根据电荷守恒可知，生成物中有H+生成，根据H元素守恒，可知反应物中缺项物质为H2O，配平后离子方程式为：5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+，故答案为：5Mn2++2ClO3-+4H2O=Cl2↑+5MnO2+8H+。
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【题目】Ⅰ．辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如图:
已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):
开始沉淀的pH | 沉淀完全的pH | |
Fe3+ | 1.1 | 3.2 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
Cu2+ | 4.4 | 6.4 |
（1）酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有________________(任写一种)。
（2）调节浸出液pH的范围为________,其目的是____________________。
（3）本工艺中可循环使用的物质是________(写化学式)。
（4）在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成__________的结果。
Ⅱ．海水开发利用的部分过程如下图所示。
（1）海水中提取的NaCl中若混有少量的KClO3固体（KClO3溶解度随温度变化大），可通过______、________、_________的操作净化。
（2）生成Mg(OH)2用的沉淀剂一般是生石灰或熟石灰，所以Mg(OH)2沉淀中会混有Ca(OH)2，可通过反复洗涤去除Ca(OH)2，检验沉淀是否洗净的操作方法_______________。
