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某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):①缓慢向烧瓶中(见图)通入过量混合气进行“浸锰
1人问答
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问题描述:

物质
Fe(OH)3
Fe(OH)2
Mn(OH)2
Cu(OH)2
开始沉淀pH
2.7
7.6
8.3
4.7
完全沉淀pH
3.7
9.6
9.8
6.7

某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):
①缓慢向烧瓶中(见图)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:

SO2+H2O=H2SO3
MnO2+H2SO3=MnSO4+H2O
(铁浸出后,过量的SO2会将Fe3+还原为Fe2+)
②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。
④调节滤液pH为6.5~7.2,加入NH4HCO3,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰。
回答:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6的生成,温度对“浸锰”反应的影响如下图,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是          。

(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是      。②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是        ,相应反应的离子方程式为         。
表1:生成相应氢氧化物的pH

(3)③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。

(4)④中加入NH4HCO3后发生反应的离子方程式是____________________。

(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是 。

罗光春回答:
  (12分)(1)150℃(或150℃以上)(1分)(2)Fe(OH)3   (1分)将Fe2+氧化为Fe3+,将过量的SO2氧化除去(2分)        MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O,MnO2+SO2=Mn2++SO42-  (2分)(3)MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)生成的CuS比MnS更难溶,促进MnS不断溶解,平衡右移,使Cu2+除去。(2分)(4)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O  (2分)(5)取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净;反之则未洗干净。(2分)(其他答案合理,给分)   
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