工業硫酸錳中雜質（Fe、Ca、Mg等元素的離子）含量較高，利用如圖流程可制取鋰離子電池所需的純度較高的硫酸錳溶液。

已知：步驟ii反應前后雜質含量檢測結果（以350g/LMnSO₄溶液計）如表：

雜質	凈化前/g	凈化后/g	去除率/%
Fe2+、Fe3+	0.001275	0.001275	-
Ca2+	0.490000	0.021510	95.61
Mg2+	0.252000	0.025100	90.04

（1）步驟i用90℃的水的目的是

提高反應溫度，加快反應速率

提高反應溫度，加快反應速率

。
（2）由步驟ii可推理知：
①濾渣b中含有的物質是

CaF₂、MgF₂

CaF₂、MgF₂

；
②該條件下，Mn、Ca、Mg元素氟化物溶度積常數由大到小的順序為（寫化學式）：

K_sp（CaF₂）＞K_sp（MgF₂）＞K_sp（MnF₂）

K_sp（CaF₂）＞K_sp（MgF₂）＞K_sp（MnF₂）

。
（3）步驟iii反應的離子方程式為

M

n

O

-

4

+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

M

n

O

-

4

+5Fe²⁺+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

；其中“KMnO₄酸性溶液”可替換為

H₂O₂

H₂O₂

。
（4）已知步驟iv條件下，生成氫氧化物沉淀的pH如表：

	Fe（OH）2	Fe（OH）3	Mn（OH）2
開始沉淀時	6.3	1.5	8.3
完全沉淀時	8.3	2.8	9.8

根據表中數據解釋該步的目的是

將Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃達到分離鐵元素與錳元素的目的

將Fe³⁺轉化為Fe（OH）₃達到分離鐵元素與錳元素的目的

。
（5）若省略操作X，其他步驟不變，也可使鈣、鎂的去除率較高。
①猜想可能的原因是（寫一種即可）

Fe²⁺與高錳酸鉀生成了Fe³⁺，Fe³⁺水解生成的Fe（OH）₃吸附了沉淀物

Fe²⁺與高錳酸鉀生成了Fe³⁺，Fe³⁺水解生成的Fe（OH）₃吸附了沉淀物

；
②設計實驗驗證你的假設是否成立：

取上述流程同樣的步驟ii所得樣品（未過濾），加入適量新制的氫氧化鐵膠體，檢測Ca²⁺、Mg²⁺的去除率較高，則猜想成立

取上述流程同樣的步驟ii所得樣品（未過濾），加入適量新制的氫氧化鐵膠體，檢測Ca²⁺、Mg²⁺的去除率較高，則猜想成立

。