Question

【題目】軟錳礦(主要成分為MnO2)可用于制備錳及其化合物，現(xiàn)代冶煉金屬錳的工藝流程如下圖所示，步驟中雜質離子逐一沉淀。

下表為t℃時，有關物質的Ksp

物質	Fe(OH)3	Cu(OH)2	Ca(OH)2	Mn(OH)2	CuS	CaS	MnS	MnCO3
Ksp	4.0×10-38	2.210-22	5.510-6	1.910-13	6.310-36	9.110-6	2.510-15	2.210-11

軟錳礦還原浸出的反應為：12MnO2＋C6H12O6＋12H2SO4===12MnSO4＋6CO2↑＋18H2O

（1）寫出一種能提高還原浸出速率的措施：_________________________

（2）調節(jié)pH 步驟中生成的沉淀為________。加入MnF2的主要目的是除去__________ (填“Ca2＋”、“Fe3＋”或“Cu2＋”)

（3）等濃度的（NH4)2S與（N4)2SO4 溶液中，NH4＋的濃度大小為：前者________后者（填“＞”、“＜ ” “=” )。

（4）由MnSO4制取MnCO3往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液生成MnCO3，同時還會產生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s)＋2OH－(aq)Mn(OH)2(s)＋CO (aq)，t℃時，計算該反應的平衡常數(shù)K＝_________________(保留一位小數(shù))。

Answer 1

【答案】 提高反應溫度或將軟錳礦研細等其他合理答案 Fe(OH)3 Ca2＋　 ＜ 115.8 或1.2ⅹ102

【解析】軟錳礦還原浸出得到硫酸錳溶液，說明浸取液為稀硫酸，同時溶液中還含有Ca2+、Fe3+、Cu2+等雜質，調節(jié)溶液的pH，F(xiàn)e(OH)3的Ksp為4.0×10-38與其它離子相比最小，調節(jié)pH可以將Fe(OH)3沉淀下來，向濾液中加入硫化銨，CuS的Ksp為6.3×10-36，可以將銅離子形成硫化物沉淀下來，再加入MnF2，形成CaF2沉淀，除去Ca2+，最后對得到的含有錳離子的鹽電解，可以得到金屬錳，以此解答。

（1）反應物接觸面積越大、溫度越高反應速率越快，所以能提高還原浸出速率的措施：升高反應溫度或將軟錳礦研細等；

因此，本題正確答案是：提高反應溫度或將軟錳礦研細等其他合理答案；
（2）調節(jié)溶液的pH，F(xiàn)e(OH)3的Ksp為4.0×10-38與其它離子相比最小，調節(jié)pH可以將 Fe（OH）3沉淀下來；CaF2難溶于水，濾液2中含有Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-，加入MnF2的目的是形成CaF2沉淀，除去Ca2+；
因此，本題正確答案是：Fe(OH)3 ；Ca2＋；

（3）S2－水解顯堿性，促進NH4＋水解，所以等濃度的（NH4)2S與（NH4)2SO4 溶液中，NH4＋的濃度大小為：前者<后者，

因此，本題正確答案是：<；

（4）由MnCO3(s)＋2OH－(aq) Mn(OH)2(s)＋CO (aq)，可知，
K====115.8；

因此，本題正確答案是：115.8 或1.2102。