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【题目】工业采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰。已知:菱锰矿的主要成分是MnCO3,其中含Fe、Ca、Mg、Al等元素。焙烧后的产物用浓盐酸酸浸,再对浸出液净化除杂,得到的净化液加入碳酸氢铵溶液生成沉淀,洗涤干燥后即可得到产品。回答:

(1)焙烧过程中产生两种气体,一种可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,另一种可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。请写出焙烧过程中主要反应的方程式______________。

(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+,写出该反应的离子方程式______________________。检验Fe3+所用试剂的名称是__________。

(3)净化液加入碳酸氢铵溶液时反应的离子方程式为_____________________。

(4)上述生产过程中可循环使用的物质是________。

A.MnCO3 B. HCl C. NH4Cl D. 碳酸氢铵

(5)用滴定法测定浸出液中Mn2+的含量时,需向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热会生成NO2-。加入稍过量的硫酸铵可以将其转化成无污染的物质而除去,该反应的离子方程式为________。

【答案】MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 硫氰化钾 Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O C NO2-+NH4+=N2↑+2H2O

【解析】

(1)一种可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,说明是酸性气体,另一种可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,说明是碱性气体,据此书写。

(2)根据电子得失守恒书写,一般用KSCN检验Fe3+。

(3)锰离子与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀,另外还有二氧化碳和水生成,据此书写。

(4)根据反应中有氯化铵生成分析判断。

(5)亚硝酸根离子与铵根离子发生氧化还原反应生成氮气和水,据此书写。

(1)焙烧过程中产生两种气体,一种可使湿润的蓝色石蕊试纸变红,根据原子守恒可知应该是二氧化碳,另一种可使湿润的红色石蕊试纸变蓝,是氨气,则根据原子守恒可知焙烧过程中主要反应的方程式为MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。

(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2将Fe2+转化为Fe3+,反应中铁元素失去1个电子,Mn元素化合价从+4价降低到+2价,得到2个电子,因此根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒可知该反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;检验Fe3+所用试剂的名称是硫氰化钾。

(3)锰离子与碳酸氢铵溶液反应生成碳酸锰沉淀,另外还有二氧化碳和水生成,因此净化液加入碳酸氢铵溶液时反应的离子方程式为Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O。

(4)根据(3)中分析可知生成碳酸锰的同时还有氯化铵生成,则上述生产过程中可循环使用的物质是NH4Cl,答案选C。

(5)用滴定法测定浸出液中Mn2+的含量时,需向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热会生成NO2-,加入稍过量的硫酸铵可以将其转化成无污染的物质而除去,根据原子守恒可知应该是氮气,则该反应的离子方程式为NO2-+NH4+=N2↑+2H2O。

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