题目内容
【题目】锰是重要的合金材料和催化剂，在工农业生产和科技领域有广泛的用途。请回答下列问题：
（1）溶液中的Mn2+可被酸性
溶液氧化为MnO4-，该方法可用于检验Mn2+。
①检验时的实验现象为_________。
②该反应的离子方程式为___________。
③ 
可看成两分子硫酸偶合所得，若硫酸的结构式为
，则的结构式为_________。
（2）实验室用含锰废料（主要成分
，含有少量
）制备Mn的流程如下：
已知：Ⅰ．难溶物的溶度积常数如下表所示：
难溶物 |
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溶度积常数（ | 4.0×10－38 | 1.0×10－33 | 1.8×10－11 | 1.8×10－13 |
Ⅱ．溶液中离子浓度≤10－5 mol·L－1时，认为该离子沉淀完全。
①“酸浸”时，将Fe氧化为Fe3＋。该反应的离子方程式为________；该过程中时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图1、图2所示：
则适宜的浸出时间和液固比分别为___________、___________。
②若“酸浸”后所得滤液中c(Mn2＋)＝0.18 mol·L－1，则调pH”的范围为___________。
③“煅烧”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。“还原”时所发生的反应在化学上又叫做_________。
【答案】溶液由无色变为紫红色 5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+ 
3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3＋+6H2O 60min 3：1 
pH＜8 1：2 铝热反应
【解析】
（1）①溶液中的Mn2+转化为MnO4-的实验现象为溶液由无色变为紫红色，故答案为：溶液由无色变为紫红色。
②Mn2+被酸性(NH4)2S2O8溶液氧化物MnO4-，还原产物应为SO42-，反应的离子方程式为：5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+，故答案为：5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。
③H2S2O8可视为由两分子的硫酸缩合所得，硫酸的结构简式为：
，则H2S2O8的结构简式为：，故答案为：。
（2）①由题中信息可知，“酸浸”时，MnO2在酸性介质中将Fe氧化为Fe3＋，本身被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为：3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3＋+6H2O，由图甲可知，适宜的浸出时间为60min，由图乙可知，适宜的液固比为3：1，故答案为：3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3＋+6H2O，60min，3：1。
②由流程图中信息可知，“调pH”的目的是使Fe3＋和Al3＋沉淀完全，而Mn2＋不沉淀，根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－33，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38可知：Al3＋沉淀完全时Fe3＋已沉淀完全，Al(OH)3恰好完全沉淀时的pH=-lg
=，Mn2＋开始沉淀时的pH为-lg
=8，则“调pH”的范围为pH＜8，故答案为：pH＜8。
③根据信息可知，“煅烧”时，空气中的O2将MnCO3氧化为MnO2，根据得失电子守恒可得关系式O2～2MnCO3，即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，“还原”时发生铝粉与高熔点金属氧化物的反应在化学上又叫做铝热反应，故答案为1：2，铝热反应。
