錳元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多種氧化物,其中Mn3O4是重要的結構材料。工業上用軟錳礦(主要成分為MnO2,含有少量FeO、Al2O3、MgO、SiO2等雜質)制備Mn3O4的流程如圖1所示:

已知:①3MnO2+2Fe+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O,Fe2+容易被H2O2氧化為Fe3+;
②Mn2+在pH大于6的環境中易形成Mn(OH)2沉淀,有關氫氧化物沉淀pH見表:
氫氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.0 | 9.8 | 12.4 |
升高溫度(或增大接觸面積或加快攪拌速度等)
升高溫度(或增大接觸面積或加快攪拌速度等)
(只寫1個);加氨水調節pH保持在5.5的目的是 使鐵離子和鋁離子轉化為沉淀,除去鐵離子和鋁離子
使鐵離子和鋁離子轉化為沉淀,除去鐵離子和鋁離子
。(2)用MnF2進行深度除雜的目的是除去MgSO4。發生的反應為復分解反應,則該反應的化學方程式為
MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓
MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓
。(3)“沉淀”時濾液主要成分可以作為常見的固態化肥,則該成分可能為
(NH4)2SO4
(NH4)2SO4
(填化學式),在實驗室中過濾時玻璃棒的作用是 引流
引流
。(4)“氧化”時,Mn(OH)2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應生成Mn3O4,該反應的化學方程式為
6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O
60
℃
6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O
。60
℃
(5)⊕通空氣8小時左右,所得固體幾乎全部為Mn3O4,推出該結論的依據是
Mn3O4中錳元素的質量分數為72%,通空氣8小時左右,固體中錳元素質量分數為72%,故所得固體幾乎全部為Mn3O4
Mn3O4中錳元素的質量分數為72%,通空氣8小時左右,固體中錳元素質量分數為72%,故所得固體幾乎全部為Mn3O4
。【答案】升高溫度(或增大接觸面積或加快攪拌速度等);使鐵離子和鋁離子轉化為沉淀,除去鐵離子和鋁離子;MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓;(NH4)2SO4;引流;6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O;Mn3O4中錳元素的質量分數為72%,通空氣8小時左右,固體中錳元素質量分數為72%,故所得固體幾乎全部為Mn3O4
60
℃
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:114引用:2難度:0.5
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