Question

（16分）用软锰矿（主要成分为MnO₂）生产高锰酸钾产生的锰泥中，还含有18％的MnO₂、3％的KOH（均为质量分数），及少量Cu、Pb的化合物等，用锰泥可回收制取MnCO₃，过程如图：

（1）用软锰矿（主要成分为MnO₂）生产高锰酸钾过程中，粉碎软锰矿的主要目的是______          。

（2）锰泥中加入H₂SO₄、FeSO₄混合溶液，反应的离子方程式是：               __。

（3）经实验证明：MnO₂稍过量时，起始H₂SO₄、FeSO₄混合溶液中c（H^＋）／<0.7时，滤液1中能够检验出有Fe； ≥0.7时，滤液1中不能检验出有Fe^2＋。根据上述信息回答①、②、③：

①检验Fe^2＋是否氧化完全的实验操作是：__________________________        。

②生 产时H₂SO₄、FeSO₄混合溶液中c（H^＋）／c（Fe^2＋）控制在0.7～1之间，不宜过大，请结合后续操作从节约药品的角度分析，原因是：____                                     __。

③若c（H^＋）／c（Fe^2＋）>1，调节c（H^＋）／c（Fe^2＋）到0.7～1的最理想方法是：______（填序号） 

a．NaOH溶液    b.铁粉   c．MnO

（4）写出滤液2中加入过量NH₄HCO₃反应的离子方程式：___  ____      。

（5）上述过程锰回收率可达95％，若处理1740 kg的锰泥，可生产MnCO₃__________kg（已知相对分子质量：MnO₂ 87；MnCO₃ 115）。

Answer

（1）增大接触面积，提高反应速率（2分）

（2）MnO2 +2 Fe2++4H+ ＝Mn2+ + 2Fe3++2H2O（3分）

（3）①取少量滤液1，加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明Fe2＋被氧化完全。（2分） ②c（H＋）/c（Fe2＋）过大，在调节pH环节会多消耗氨水（2分） ③ b（2分）

（4）Mn2++ 2HCO3-＝MnCO3↓+CO2↑+H2O。（3分） （6）393.3（2分）

【解析】

试题分析：锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液，MnO2有强氧化性，和FeSO4会发生氧化还原反应，滤液1主要离子有：Fe3+、SO42-、Mn2+、Cu2+等，Cu2+ 、Fe3+被除去后，滤液2中主要的离子有、SO42-、Mn2+、NH4+。（1）粉碎软锰矿的主要目的是增大接触面积，提高反应速率。（2）锰泥中加入H2SO4、FeSO4混合溶液，MnO2有强氧化性，会氧化Fe2+，反应的离子方程式是：MnO2 +2 Fe2++4H+ ＝Mn2+ + 2Fe3++2H2O。（3）①检验Fe2＋是否氧化完全就是经验还有没有Fe2＋，可以是：取少量滤液1，加入铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，证明Fe2＋被氧化完全。②如果c（H＋）/c（Fe2＋）过大，那么在调节pH环节会多消耗氨水。（4）加入NH4HCO3后会生成MnCO3，所以是Mn2+和HCO3-发生了反应，离子方程式为：Mn2++ 2HCO3-＝MnCO3↓+CO2↑+H2O。（5）1740 kg的锰泥中含有的锰元素的物质的量为：1740×103×18％÷87=3.6×103mol，可生产MnCO3的质量为：3.6×103mol×95％×115g/mol=393.3×103g=393.3 kg

考点：化工流程的分析、离子方程式的书写、物质的量的有关计算。