Question

12．软锰矿的主要成分是MnO₂，还含有少量重金属化合物等杂质．黄铁矿的主要成分是FeS₂，还含有硅、铝的氧化物等杂质．工业上采用同槽酸酸等工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如图：

（1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有：
①适当升高温度：②搅拌：③适当增大硫酸浓度（或将矿石研成粉末或延长浸泡时间等）等．
（2）“氧化”中加入MnO₂发生反应的离子方程式为MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O．
（3）“滤渣2”中主要成分的化学式为Fe（OH）₃、Al （OH）₃．
（4）“除重金属”时使用（NH₄）₂S而不使用Na₂S的原因是Na₂S会增大回收的（NH₄）₂SO₄中Na⁺含量．
（5）“50℃碳化”得到碳酸锰，反应的化学方程式为MnSO₄+2NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+CO₂↑+H₂O．
（6）生成的碳酸锰产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是取最后一次洗涤滤液，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀，则已洗净．

Answer 1

分析 “脱硫浸锰”环节：二氧化硫与软锰矿浆作用生成硫酸锰和少量的硫酸铝、硫酸亚铁等，二氧化硅不反应经过滤成为滤渣Ⅰ；
氧化环节：二氧化锰可将亚铁离子氧化为铁离子；加氨水调节溶液的PH=5～6把铁离子和铝离子转化为沉淀除去，则滤渣II为Fe（OH）₃、Al（OH）₃；加硫化铵把重金属转化为沉淀除去，加碳酸氢铵50°C碳化得碳酸锰、二氧化碳和硫酸铵等，据此分析解答．
（1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③加入足量硫酸；
（2）“氧化”中加入MnO₂发生反应为酸溶液中二氧化锰氧化亚铁离子为铁离子；
（3）“氧化”中加入MnO₂发生反应；
（4）“除重金属”时使用（NH₄）₂S而不使用Na₂S的原因是为了防止带入钠离子；
（5）硫酸锰和碳酸氢铵反应生成碳酸锰、硫酸铵、水和二氧化碳；
（6）钡离子和硫酸根离子能够结合生成白色沉淀硫酸钡．

解答 解：（1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有：①适当升高温度；②搅拌；③加入足量硫酸增大硫酸浓度或粉粹矿石或延长浸泡时间，
故填：适当增大硫酸浓度（或将矿石研成粉末或延长浸泡时间等）；
（2）“氧化”中加入MnO₂发生反应为酸溶液中二氧化锰氧化亚铁离子为铁离子，反应的离子方程式为：MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O，
故答案为：MnO₂+2Fe²⁺+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；
（3）pH在5～6时，铝离子、铁离子已经完全沉淀，因此“滤渣2”中主要成分的化学式为Al（OH）₃、Fe（OH）₃．
故答案为：Fe（OH）₃、Al （OH）₃；
（4）“除重金属”时使用（NH₄）₂S而不使用Na₂S的原因是，Na₂S会增大回收的（NH₄）₂SO₄中Na⁺含量，能够防止带入钠离子．
故答案为：Na₂S会增大回收的（NH₄）₂SO₄中Na⁺含量；
（5）“50℃碳化”得到碳酸锰，过程中硫酸锰和碳酸氢铵反应生成碳酸锰、硫酸铵、水和二氧化碳，反应的化学方程式为：MnSO₄+2NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+CO₂↑+H₂O，
故答案为：MnSO₄+2NH₄HCO₃ $\frac{\underline{\;50℃\;}}{\;}$（NH₄）₂SO₄+MnCO₃↓+CO₂↑+H₂O；
（6）生成的碳酸锰产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是：取最后一次洗涤液，加入氯化钡溶液，不产生沉淀，说明已经洗的干净．
故答案为：取最后一次洗涤滤液，加入盐酸酸化的氯化钡溶液，若无沉淀，则已洗净；

点评 本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论，注意题干信息和物质性质的分析判断，题目难度中等．