用軟錳礦(主要成分為MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如圖:
已知:MnO2是一種兩性氧化物;
25℃時(shí)金屬陽離子開始沉淀和完全沉淀時(shí)溶液的pH如下表。
物質(zhì) |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Mn(OH)2 |
開始沉淀 |
7.6 |
2.7 |
3.2 |
8.3 |
完全沉淀 |
9.6* |
3.7 |
4.9 |
9.8 |
*Fe(OH)
2沉淀呈絮狀,不易從溶液中過濾除去。回答下列問題:
(1)錳元素位于元素周期表第
第四
第四
周期。
(2)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是
增大反應(yīng)接觸面積,充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率
增大反應(yīng)接觸面積,充分反應(yīng),提高反應(yīng)速率
,MnO
2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為
MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S
MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S
。
(3)保持BaS投料量不變,隨MnO
2與BaS投料比增大,S的量達(dá)到最大值后無明顯變化,而Ba(OH)
2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小,減小的原因是
過量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2
過量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2
。
(4)濾液Ⅰ可循環(huán)使用,應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到
蒸發(fā)
蒸發(fā)
操作中(填操作單元的名稱)。
(5)凈化時(shí)需先加入的試劑X為
H2O2
H2O2
(填化學(xué)式)。再使用氨水調(diào)溶液的pH,則pH的理論最小值為
4.9
4.9
。
(6)碳化過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為
Mn
2++
+NH
3?H
2O=MnCO
3↓+
+H
2O
Mn
2++
+NH
3?H
2O=MnCO
3↓+
+H
2O
。