碳錳（MnCO3）是一種高能磁*材料。以軟錳礦粉(主要含MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜...

問題詳情：

碳*錳（MnCO3）是一種高*能磁*材料。以軟錳礦粉(主要含MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3等雜質)為原料製取MnCO3的流程如下：

已知：“沉錳”反應為：Mn2+ + 2HCO == MnCO3↓+ H2O + CO2↑

（1）“*浸”時發生的主要反應為：2Fe2+ + MnO2+ 4H+ == 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O。除此以外，還發生的反應離子方程式為________。（任寫一個）

（2）“沉錳”工序中，實驗測得MnCO3的產率與溶液pH、反應時間t的關係如圖所示。反應要控制pH在7左右的理由是_________。（答兩點）

（3）“過濾Ⅱ”所得濾液中溶質的主要成分是_________。

（4）為測定某軟錳礦中二氧化錳的質量分數，準確稱量1.800g軟錳礦樣品，加入4.020 g草**(Na2C2O4)固體，再加入足量的稀硫*並加熱(雜質不參加反應)，充分反應後冷卻，過量的Na2C2O4用0.2000 mol/L高錳*鉀溶液進行滴定，當滴入30.00mL溶液時恰好完全反應。已知高錳*鉀、二氧化錳在**條件下均能將草**(Na2C2O4)氧化：MnO2 + C2O+ 4H+ Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O，MnO4－+ C2O + H+ — Mn2+ + CO2↑+ H2O （未配平）。求該軟錳礦中二氧化錳的質量分數_________(寫出計算過程)。

【回答】

【*】 (1). Al2O3+ 6H+2Al3++3 H2O或 Fe2O3+ 6H+2 Fe 3++3 H2O (2). 化學反應速率快； MnCO3的產率高（其它合理說法也可得分） (3). (NH4)2SO4 (4). 72.50%

【解析】(1) 軟錳礦粉主要含MnO2,還含有少量的Fe2O3、Al2O3，因此*浸時的主要反應為：2Fe2+ + MnO2+ 4H+ == 2Fe3+ + Mn2+ + 2H2O，還有Fe2O3+ 6H+==2Fe3++3 H2O和Al2O3+ 6H+2Al3++3 H2O；

(2)由圖象分析可知，隨著pH的增大，在短時間內MnCO3的產率迅速提高到80%左右，所以反應要控制pH在7左右的理由是反應速率快，MnCO3的產率高；

(3)加入氨水是為了除去Fe3+和Al3+，所以過濾Ⅰ所得濾液的主要成分為MnSO4，然後加入NH4HCO3，根據已知“沉錳”的反應Mn2+ + 2HCO3—== MnCO3↓+ H2O + CO2↑，推出過濾Ⅱ所得濾液中溶質的主要成分是(NH4)2SO4；

(4) 高錳*鉀、二氧化錳在**條件下均能將草**(Na2C2O4)氧化：反應①：MnO2 + C2O42—+ 4H+ Mn2+ + 2CO2↑+ 2H2O，反應②：2MnO4－+ 5C2O42— + 16H+ == 2Mn2+ +10 CO2↑+8 H2O，已知n (Na2C2O4) = ，n (KMnO4)=0.2000 mol/L×30.00mL×10-3=0.006000mol，。由反應②可求出過量的n (Na2C2O4)=0.03 mol—0.006000mol× =0.01500 mol由反應①求出n (MnO2)= 0.01500 mol，所以軟錳礦中MnO2的質量分數為×100% =72.50%