Question

【题目】用混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质的锰矿(含MnO2、MnCO3)生产硫酸锰，实验室模拟生产过程如下:

(完全沉淀离子的pH值:Fe3+为3.5，Fe2+为9.5，Mn2+为10.8，Mg2+为11.6)

（1）酸浸中加入的酸是________(填化学式，下同)，提高酸浸速率的方法是____(任写一种)，从经济效益考虑,物料A可能是___________。

（2）反应器中发生氧化还原反应的离子方程式是___________________ 。

（3）硫酸锰和硫酸镁的溶解度曲线如图所示:

①操作I为:在_____℃下蒸发结晶、趁热过滤。其趁热过滤目的是__________；

②为了得到更纯净的一水合硫酸锰，需将晶体置于过滤器中，用_____进行洗涤(本空格从以下选择)

a.蒸馏水 b.稀硫酸 c.饱和硫酸锰溶液 d.氢氧化钠溶液

（4）MnSO4·H2O在1150℃高温下易分解，产物是Mn304、含硫化合物、水，在该条件下硫酸锰晶体分解反应的化学方程式是___________________。

Answer 1

【答案】 H2SO4 粉碎、搅拌等 MnCO3等 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 60 防止MgSO4结晶析出，提高MnSO4的产率 c 3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑

【解析】(1)本流程要制备硫酸锰，因此要用硫酸酸浸；为提高酸浸的速率，加快反应速率，可以将原材料粉碎，搅拌等；所加的试剂A，可起到调节pH的作用，使铁离子水解生成沉淀，为不引入新杂质，从经济效益考虑，加入或MnO或；正确答案：H2SO4 ；粉碎、搅拌等 ； MnCO3等。

(2) 反应器中为二氧化锰在酸性条件下氧化亚铁离子，该反应为氧化还原反应，离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O ；正确答案：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。

(3)①由图可以知道60℃时，硫酸镁的溶解度最大，便于硫酸锰与硫酸镁的分离；为防止硫酸镁的结晶析出，提高硫酸锰的产率，趁热过滤；正确答案：60；防止MgSO4结晶析出，提高MnSO4的产率。

②蒸馏水、稀硫酸、氢氧化钠洗涤晶体，会损失一水合硫酸锰，饱和硫酸锰溶液能够减少产品一水合硫酸锰的损失，C正确；正确答案C。

(4)MnSO4·H2O在1150℃高温下易分解，产物是Mn304、含硫化合物、水，反应的方程式：3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑；正确答案：3MnSO4·H2OMn3O4+SO2↑+2SO3↑+3H2O↑。