Question

MnCO₃是信息产业和机电工业的重要基础功能材料，某地有含锰矿石(主要成分是MnO₂还含CaO、Al₂O₃、FeS等杂质)，由此矿石生产MnCO₃的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）操作Ⅰ为：            。

（2）取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式：

（3）调节溶液pH所用物质X最好为(     )

A．NaOH溶液    B．氨水   C．MnCO₃固体    D．盐酸

（4）滤渣Ⅰ为            ，滤渣Ⅱ为            。

（5）沉锰的化学方程式为：                       。

（6）MnCO₃也是制造锂离子电池的重要原料，在此电池的正极，充放电过程中发生LiMn₂O₄与Li_1-xMn₂O₄之间的转化，写出该电池充电时正极发生的反应式：         。

Answer

（1）过滤 （2）FeS + 12H+ +3MnO22Fe3+ + 2S↓ + 3Mn2+ + 6H2O（3）C（4） Al(OH)3、Fe(OH)3 CaF2（5） MnSO4 + 2NaHCO3＝MnCO3 + Na2SO4 + H2O + CO2↑（6）LiMn2O4 -xe- ＝Li1-xMn2O4 + xLi+

【解析】

试题分析：（1）操作Ⅰ得到单质S沉淀，所以操作为过滤。

（2）取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，说明有铁离子生成，所以酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式为FeS + 12H+ +3MnO22Fe3+ + 2S↓ + 3Mn2+ + 6H2O。

（3）由于不能引入杂质，则调节溶液pH所用物质X最好为 MnCO3固体，答案选C。

（4）根据表中数据可知pH＝6是铁离子、铝离子完全沉淀，则滤渣Ⅰ为Al(OH)3、Fe(OH)3；滤液中还含有钙离子，则加入NaF后转化为氟化钙沉淀，即滤渣Ⅱ为CaF2。

（5）沉锰的反应物是碳酸氢钠和硫酸锰，则反应的化学方程式为MnSO4 + 2NaHCO3＝MnCO3 + Na2SO4 + H2O + CO2↑。

（6）电池充电时正极发生失去电子的氧化反应，则电极反应式为LiMn2O4 -xe- ＝Li1-xMn2O4 + xLi+。

考点：考查物质制备工艺流程图分析