Question

【题目】马日夫盐用于钢铁制品，特别是大型机械设备的磷化处理，可起到防锈效果。以软锰矿（主要成分为及少量的FeO、和）为原料制备马日夫盐的主要工艺流程如图：

（1）“浸锰”过程中，FeO参与氧化还原反应的离子方程式为_______________。

（2）的萃取率与溶液的pH的关系如图所示，当时，的萃取率急剧下降的原因可能为_______________（用化学用语表示）。

（3）“调pH”的最大范围为________。

金属离子	开始沉淀的pH	完全沉淀的pH
	l. 8	3.2
	3.0	5.0
	5.8	8.8
	7.8	9.8

（4）如图为硫酸锰水合物的溶解度曲线，若要用“调pH”所得滤液制备，需要控制温度在80℃~90℃之间的原因是_____，采用水浴加热，经蒸发浓缩、_____（填操作名称）、用80℃~90℃的蒸馏水洗涤2~3次，放在真空干燥箱中低温干燥获得。

（5）写出检验“沉锰”是否已完成的实验操作_________。

（6）常温下，马日夫盐溶液显________性（填“酸”或“碱”），理由是：____________。（写出计算过程并结合必要的文字说明。已知：的电离常数，，）

Answer 1

【答案】2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O （或5.0~7.8） 温度较高时，有利于析出较多的 趁热过滤 取少许上层清液于试管中，滴加溶液，若无沉淀生成，则说明沉锰已经完成 酸性 水解显酸性：根据，的水解常数为

因为的电离常数为大于，所以在溶液中以电离为主，即溶液显酸性。

【解析】

软锰矿（主要成分为MnO2，还含有少量的FeO、Al2O3和SiO2）用稀硫酸浸取，FeO、Al2O3和MnO2被溶解，同时二氧化锰氧化Fe2+，多余的二氧化锰被二氧化硫还原为锰离子，反应为2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O，SO2+MnO2=SO42-+Mn2+，SiO2不溶，过滤，滤渣1为SiO2，滤液含有：Mn2+、Fe3+、Al3+，加入有机萃取剂，除去Fe3+，调节水层的pH除去Al3+，滤渣2为Al(OH)3，滤液主要含有Mn2+，加入碳酸钠溶液沉锰，得到碳酸锰，再用磷酸反应，净化得到Mn(H2PO4)22H2O，以此来解答。

(1)软锰矿的主要成份为MnO2，结合FeO中铁元素的化合价，可判断FeO被氧化为，被还原为，反应的离子方程式为：2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O，故答案为：2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O；

(2)因发生水解，溶液中下降，造成萃取率下降，离子方程式为：，故答案为：；

(3)从流程来看，前面已经分离出，调pH的主要目的是为了除去，同时要防止转化为沉淀，所以“调pH”的最大范围为，故答案为：（或5.0~7.8）；

(4)当温度高于23.9℃时，硫酸锰水合物主要以形式存在，温度升高其溶解度呈下降趋势，温度在80℃~90℃的溶解度较小，有利于析出。“趁热过滤”可防止因温度过低而析出，而且趁热时溶解度较低，有利于获得更多，故答案为：温度较高时，有利于析出较多的；趁热过滤；

(5) “沉锰”完成时，溶液中很小，再加入溶液，难以形成沉淀，故答案为：取少许上层清液于试管中，滴加溶液，若无沉淀生成，则说明沉锰已经完成；

(6)水解显酸性是造成马日夫盐的水溶液显酸性的原因之一，的电离程度与水解程度的大小关系也是影响其酸碱性的另一原因。根据水解方程式，可知的水解常数为因为的电离常数为大于其水解常数，所以在溶液中以电离为主，即溶液显酸性，故答案为：酸性；水解显酸性：根据，的水解常数为

因为的电离常数为大于，所以在溶液中以电离为主，即溶液显酸性。