Question

锰不仅在工业上用途广泛，还是人体内必需的微量元素，对人体健康起着重要的作用。一种以天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）为原料制备金属锰的流程如图所示。请回答下列问题：

相关金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子
开始沉淀pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

(1)“溶浸”中需加入的试剂是________（填化学式）。

(2)“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为________~6之间。

(3)“滤渣2”的主要成分是________________________________（填化学式）。

(4)可做“沉锰”试剂，该物质的水溶液呈碱性，其溶液中离子浓度由大到小的顺序为________________________________。

(5)“沉锰”得到沉淀，写出该反应的离子方程式________________。

(6)电解硫酸锰溶液制备单质锰时，阴极的电极反应为________；电解后的电解质溶液可返回________工序继续使用。

Answer

4.7 、 溶浸

【解析】

天然二氧化锰粉与硫化锰矿与硫酸反应，过滤出不溶于硫酸的物质，再加二氧化锰氧化亚铁离子，再加氨水调节溶液的pH除掉铝离子和铁离子，再加硫化钠除掉镍离子和锌离子，过滤，向滤液中加入氟化锰除掉镁离子，过滤，再加碳酸氢铵沉锰，得到碳酸锰，碳酸锰加硫酸反应生成硫酸锰，再电解得到锰和硫酸，硫酸反复使用。

(1)根据后面沉锰时加硫酸，因此再“溶浸”中需加入的试剂是硫酸；故答案为：H2SO4。

(2)“调pH”除铁和铝，将铝离子生成沉淀，完全沉淀pH为4.7，因此溶液的pH范围应调节为4.7~6之间；故答案为：4.7。

(3) 调节为4.7~6之间，因此“滤渣2”的主要成分是、；故答案为：、。

(4)可做“沉锰”试剂，该物质的水溶液呈碱性，说明碳酸氢根水解程度大于铵根水解程度，因此溶液中离子浓度由大到小的顺序为；故答案为：。

(5)“沉锰”是锰离子和碳酸氢根反应生成沉淀、二氧化碳和水，其反应的离子方程式；故答案为：。

(6)电解硫酸锰溶液制备单质锰时，阴极是锰离子得到电子，其电极反应为；阳极得到硫酸，因此电解后的电解质溶液可返回溶浸工序继续使用；故答案为：；溶浸。