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碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。已
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更新时间:2024-03-29 14:36:24
问题描述:

碳酸锰(MnCO3)是理想的高性能强磁性材料,也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料,广泛用于电子、化工、医药等行业。一种制备MnCO3的生产流程如下图所示。

已知生成氢氧化物的pH和有关硫化物的Ksp如下表

软锰矿主要成分为MnO2,其中含有铁、铝、硅的氧化物和少量重金属化合物杂质,SO2来自工业废气。流程①中主要发生的反应有:MnO2+SO2=MnSO4;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+。
(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比软锰矿浆的pH______(填“大”或“小”)。
(2)反应②的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其离子反应方程式为________________________。
(3)反应③中硫化钠的作用是使重金属离子转化为硫化物沉淀(不考虑Fe3+与S2-反应),碳酸钙的作用是__________________。
(4)反应④发生的化学反应为:MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3,且控制溶液的pH为6.8~7.4。加入稍过量的NH4HCO3的目的是____________,溶液的pH不能过低的原因是__________________。
(5)软锰矿中锰的浸出有两种工艺:工艺A:软锰矿浆与含SO2的工业废气反应;工艺B:软锰矿与煤碳粉混合,焙烧后加稀硫酸溶解。其中工艺A的优点是________________________。(答对1个即可)

胡春阳回答:
  (1)小(2)MnO2+2Fe2++4H+==Mn2++2Fe3++2H2O(3)与溶液中的酸反应,使溶液中的Fe3+、Al3+转化为氢氧化物沉淀(4)使MnCO3沉淀完全;MnCO3沉淀量少,NH4HCO3与酸反应(或MnCO3、NH...
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