高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí)知識(shí)拓展錳及其化合物+講義

②在酸性介質(zhì)中，MnOeq\o\al(－,4)具有強(qiáng)氧化性，本身被還原為Mn2＋：可以氧化Fe2＋、Cl－、H2C2O4、H2O2等MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O2MnOeq\o\al(－,4)＋16H＋＋10Cl－=2Mn2＋＋5Cl2↑＋8H2O2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2C2O4=2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O2MnOeq\o\al(－,4)＋6H＋＋5H2O2=2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O③在堿性、中性或微弱酸性溶液中，MnOeq\o\al(－,4)仍舊是氧化劑，本身被還原為MnO22MnOeq\o\al(－,4)＋I(xiàn)－＋H2O=2MnO2↓＋I(xiàn)Oeq\o\al(－,3)＋2OH－④在強(qiáng)堿性溶液中，當(dāng)MnOeq\o\al(－,4)過(guò)量時(shí)，還原產(chǎn)物是MnOeq\o\al(2－,4)2MnOeq\o\al(－,4)＋SOeq\o\al(2－,3)＋2OH－=2MnOeq\o\al(2－,4)＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O?！眷柟叹毩?xí)】1．工業(yè)以軟錳礦(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料制備高性能的磁性材料碳酸錳(MnCO3)，其工業(yè)流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．浸錳過(guò)程中Fe2O3與SO2反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3＋SO2＋2H＋=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2OB．過(guò)濾Ⅰ所得濾液中主要存在的金屬陽(yáng)離子為Mn2＋、Fe3＋和Fe2＋C．濾渣Ⅱ的主要成分含有Fe(OH)3D．過(guò)濾Ⅱ所得的濾液中加入NH4HCO3溶液發(fā)生反應(yīng)的主要離子方程式為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O2．碳酸錳(MnCO3)是生產(chǎn)電訊器材用鐵氧體的原料。利用軟錳礦(主要成分為MnO2，還含有少量Al2O3和SiO2等雜質(zhì))合成碳酸錳的流程如下，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“濾液1”的成分只有NaAlO2、Na2SiO3和NaOHB．“沉錳”時(shí)發(fā)生的離子方程式為Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3＋H＋C．取最后一次洗滌液少許，滴加氯化鋇可檢驗(yàn)產(chǎn)品是否洗滌干凈D．實(shí)驗(yàn)室中“過(guò)濾、洗滌”操作均用到漏斗3．軟錳礦的主要成分是MnO2，還含有少量的CaO、MgO、CuO等雜質(zhì)。用軟錳礦生產(chǎn)MnSO4晶體的部分工藝流程如圖所示。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．可用NaOH溶液檢驗(yàn)浸出液中的Fe2＋B．CaCO3的作用是調(diào)節(jié)溶液pHC．BaS可除去Cu2＋D．“深度除雜”中加入MnF2除去Mg2＋和Ca2＋4．重質(zhì)二氧化錳具有優(yōu)良的電化學(xué)性能，廣泛應(yīng)用于各類化學(xué)電源中。以硫酸錳為原料制備重質(zhì)二氧化錳的工藝流程如圖。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()A．“沉錳”的主要反應(yīng)為Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋H＋B．“焙燒”過(guò)程在敞開(kāi)、低壓容器中進(jìn)行效率更高C．用少量氨水吸收“焙燒”產(chǎn)生的氣體，所得溶液可用于“沉錳”D．工藝中的硫酸表現(xiàn)酸性，高錳酸鉀作氧化劑5．以二氧化錳為原料制取高錳酸鉀晶體的實(shí)驗(yàn)流程如圖，下列有關(guān)說(shuō)法正確的是()A．“灼燒”時(shí)，可在玻璃坩堝中進(jìn)行B．“浸取”時(shí)，可用無(wú)水乙醇代替水C．“轉(zhuǎn)化”反應(yīng)中，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1D．“濃縮結(jié)晶”后的母液中只有KMnO4和K2CO3兩種溶質(zhì)6．如圖是實(shí)驗(yàn)室中制取KMnO4的流程圖，已知K2MnO4呈墨綠色，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是()A．第①步在瓷坩堝中進(jìn)行，第⑥步中加熱濃縮在蒸發(fā)皿中進(jìn)行B．第②步加入的MnO2做還原劑，第④步通CO2發(fā)生反應(yīng)：3MnOeq\o\al(2－,4)＋2CO2=2MnOeq\o\al(－,4)＋MnO2↓＋2COeq\o\al(2－,3)C．第③步分批浸取可提高浸取率D．第⑤步加熱趁熱過(guò)濾，說(shuō)明KMnO4的溶解度隨溫度變化比較大7．以廢舊鋅錳電池中的黑錳粉[含MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等]為原料制備MnCl2，實(shí)現(xiàn)錳的再利用。其工藝流程如圖，下列說(shuō)法不正確的是()A．步驟①分離出NH4Cl、ZnCl2的試劑和操作為：水、過(guò)濾B．步驟②中發(fā)生的反應(yīng)：C＋O2eq\o(=,\s\up7(△))CO2、4MnO(OH)＋O2eq\o(=,\s\up7(△))4MnO2＋2H2OC．步驟③若先加H2O2、后加H2SO4，可提高H2O2的利用率D．步驟④所得MnCl2溶液中含有少量CaSO4雜質(zhì)8．工業(yè)上以某軟錳礦(主要成分為MnO2，還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì))為原料，利用煙道氣中的SO2制備MnSO4·H2O的流程如圖所示，下列說(shuō)法正確的是()A．濾渣A的主要成分為Si，濾渣B的主要成分為Al(OH)3B．“酸浸”過(guò)程中主要反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋SO2=Mn2＋＋SOeq\o\al(2－,4)C．濾液1中主要含有的離子是Mn2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Al3＋、OH－D．操作Ⅰ為蒸發(fā)結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥9．(2020?新高考全國(guó)卷Ⅰ(山東)用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下，回答下列問(wèn)題：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見(jiàn)下表物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10－16.31×10－38.61×10－32.31×10－12.7(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是______________________________，MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________(2)保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達(dá)到最大值后無(wú)明顯變化，而B(niǎo)a(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，減小的原因是______________________(3)濾液Ⅰ可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到________操作中(填操作單元的名稱)(4)凈化時(shí)需先加入的試劑X為_(kāi)_______(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_(kāi)_______(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全)(5)碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________10．(2019?新課標(biāo)Ⅲ)高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示?；卮鹣铝袉?wèn)題：相關(guān)金屬離子[c0(Mn+)=0.1mol·L?1]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+開(kāi)始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(1)“濾渣1”含有S和__________；寫(xiě)出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應(yīng)的化學(xué)方程式_______________________(2)“氧化”中添加適量的MnO2的作用是________________________(3)“調(diào)pH”除鐵和鋁，溶液的pH范圍應(yīng)調(diào)節(jié)為_(kāi)______~6之間(4)“除雜1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“濾渣3”的主要成分是______________(5)“除雜2”的目的是生成MgF2沉淀除去Mg2+。若溶液酸度過(guò)高，Mg2+沉淀不完全，原因是______________________________________________________________________(6)寫(xiě)出“沉錳”的離子方程式_________________________________________________(7)層狀鎳鈷錳三元材料可作為鋰離子電池正極材料，其化學(xué)式為L(zhǎng)iNixCoyMnzO2，其中Ni、Co、Mn的化合價(jià)分別為+2、+3、+4。當(dāng)x=y=時(shí)，z=______11．用軟錳礦(主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：已知：MnO2是一種兩性氧化物；25℃時(shí)相關(guān)物質(zhì)的Ksp見(jiàn)下表。物質(zhì)Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Mn(OH)2Ksp1×10－16.31×10－38.61×10－32.31×10－12.7回答下列問(wèn)題：(1)軟錳礦預(yù)先粉碎的目的是__________________________，MnO2與BaS溶液反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnO的化學(xué)方程式為_(kāi)____________________________________________(2)保持BaS投料量不變，隨MnO2與BaS投料比增大，S的量達(dá)到最大值后無(wú)明顯變化，而B(niǎo)a(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，減小的原因是______________________(3)濾液Ⅰ可循環(huán)使用，應(yīng)當(dāng)將其導(dǎo)入到________操作中(填操作單元的名稱)(4)凈化時(shí)需先加入的試劑X為_(kāi)_______(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_(kāi)_______(當(dāng)溶液中某離子濃度c≤1.0×10－5mol·L－1時(shí)，可認(rèn)為該離子沉淀完全)(5)碳化過(guò)程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_____________________12．以軟錳礦(主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量雜質(zhì))為主要原料合成新型的環(huán)保催化劑(OMS-2)的工藝流程如圖：(1)“浸錳”反應(yīng)中往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，溫度對(duì)“浸錳”反應(yīng)的影響如圖所示。為減少M(fèi)nS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是______；調(diào)pH后再過(guò)濾主要除去______元素(2)Mn12O19中氧元素化合價(jià)均為－2價(jià)，錳元素的化合價(jià)有兩種，則Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)物質(zhì)的量之比為_(kāi)_____。生產(chǎn)過(guò)程中KMnO4、MnSO4·H2O按物質(zhì)的量之比1∶5與K2S2O8反應(yīng)，產(chǎn)物中硫元素全部以SOeq\o\al(2－,4)的形式存在，該反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________________(3)濾液X可進(jìn)一步分離出多種化合物，其一為鹽類，該鹽在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用作__________(4)甲醛(HCHO)在OMS-2催化氧化作用下生成CO2和H2O，現(xiàn)利用OMS-2對(duì)某密閉空間的甲醛進(jìn)行催化氧化實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，該空間內(nèi)甲醛含量為1.22mg·L－1，CO2含量為0.59mg·L－1，一段時(shí)間后測(cè)得CO2含量升高至1.47mg·L－1，該實(shí)驗(yàn)中甲醛的轉(zhuǎn)化率為_(kāi)_________(保留三位有效數(shù)字)13．軟錳礦的主要成分為MnO2，還含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO、SiO2等雜質(zhì)，工業(yè)上用軟錳礦制取MnSO4·H2O的流程如下：已知：①部分金屬陽(yáng)離子完全沉淀時(shí)的pH如下表金屬陽(yáng)離子Fe3＋Al3＋Mn2＋Mg2＋完全沉淀時(shí)的pH3.25.210.412.4②溫度高于27℃時(shí)，MnSO4晶體的溶解度隨溫度的升高而逐漸降低(1)“浸出”過(guò)程中MnO2轉(zhuǎn)化為Mn2＋的離子方程式為_(kāi)____________________________(2)第1步除雜中加入H2O2的目的是_____________________________________________(3)第1步除雜中形成濾渣1的主要成分為_(kāi)_________(填化學(xué)式)，調(diào)pH至5～6所加的試劑，可選擇_______a．CaOb．MgOc．Al2O3d．氨水(4)第2步除雜，主要是將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為相應(yīng)氟化物沉淀除去，寫(xiě)出MnF2除去Mg2＋的離子方程式：_________________________________________________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______(已知：MnF2的Ksp＝5.3×10－3；CaF2的Ksp＝1.5×10－10；MgF2的Ksp＝7.4×10－11)(5)采用“趁熱過(guò)濾”操作的原因是_______________________________________________(6)取少量MnSO4·H2O溶于水，配成溶液，測(cè)其pH發(fā)現(xiàn)該溶液顯酸性，原因是_____________________________(用離子方程式表示)14．氯化銨焙燒菱錳礦制備高純度碳酸錳的工藝流程如下，回答下列問(wèn)題：已知：①菱錳礦石主要成分是MnCO3，還含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素②相關(guān)金屬離子[c(Mn＋)＝0.1mol·L－1]形成氫氧化物沉淀時(shí)的pH如下：金屬離子Al3＋Fe3＋Fe2＋Ca2＋Mn2＋Mg2＋開(kāi)始沉淀的pH3.81.56.510.68.19.6沉淀完全的pH5.23.79.712.610.111.6③常溫下，CaF2、MgF2的溶度積分別為1.46×10－10、7.42×10－11(1)“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________(2)分析下列圖1、圖2、圖3，氯化銨焙燒菱錳礦的最佳條件是：焙燒溫度_________，氯化銨與菱錳礦粉的質(zhì)量之比為_(kāi)_______，焙燒時(shí)間為_(kāi)_________________________(3)浸出液“凈化除雜”過(guò)程如下：首先加入MnO2將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________；然后調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3＋、Al3＋沉淀完全，此時(shí)溶液的pH范圍為_(kāi)________，再加入NH4F沉淀Ca2＋、Mg2＋，當(dāng)c(Ca2＋)＝1.0×10－5mol·L－1時(shí)，c(Mg2＋)＝_______mol·L－1(4)碳化結(jié)晶時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)_________________________________________(5)流程中能循環(huán)利用的固態(tài)物質(zhì)是___________14．碳酸錳可用作脫硫的催化劑，是合成二氧化錳和制造其他錳鹽的原料。工業(yè)上從錳泥(主要含KMnO4和少量MnO2、CuO、PbO等)中回收MnCO3的流程如圖所示，回答下列問(wèn)題：(1)“濾渣1”中的主要成分為PbSO4，其中Pb元素的化合價(jià)是________(2)Fe2＋能將MnO2還原為Mn2＋，該反應(yīng)的離子方程式_____________________________________為檢驗(yàn)FeSO4是否被氧化，可往濾液1中加入________溶液(填化學(xué)式)(3)已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，通入NH3調(diào)pH＝4時(shí)，溶液中c(Fe3＋)＝________(4)流程中加入固體X能使Cu2＋沉淀，則最適宜的固體X為_(kāi)_______a．MnSb．ZnSc．Ca(OH)2 d．Ba(OH)2(5)加入氨水和過(guò)量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的離子方程式為_(kāi)____________________________________(6)處理錳泥時(shí)，H2SO4、FeSO4混合溶液中eq\f(c（H＋）,c（Fe2＋）)比值不宜過(guò)大，請(qǐng)從節(jié)約藥品的角度分析，原因是_____________________________________________________________(7)若利用100t錳泥制得55tMnCO3，反應(yīng)中Mn元素的轉(zhuǎn)化率為80.0%，則錳泥中Mn元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)_______%(精確到小數(shù)點(diǎn)后1位)15．利用菱錳礦(主要成分是MnCO3，含少量Al2O3、Fe2O3、FeO、CaO、MgO等)為原料制備MnO2的工藝流程如下：已知：①25℃時(shí)，Ksp(MnF2)＝5.3×10－3；Ksp(CaF2)＝1.5×10－10；Ksp(MgF2)＝7.4×10－11②相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol×L－1]形成氫氧化物沉淀pH范圍如下金屬離子Al3＋Fe3＋Fe2＋Ca2＋Mn2＋Mg2＋開(kāi)始沉淀時(shí)的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全時(shí)的pH5.22.88.312.610.811.6(1)“除雜1”中加入適量MnO2的作用是____________________________，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH不小于________(2)“除雜2”的主要目的將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氟化物沉淀而除去，除去Ca2＋的離子方程式為_(kāi)____________________________________________，該反應(yīng)的平衡常數(shù)為_(kāi)_______(3)“沉錳”中生成Mn(OH)2·MnCO3沉淀的離子方程式為_(kāi)________________________________________________，“母液”經(jīng)加熱等系列操作后可返回“________”工序循環(huán)使用(4)以MnSO4－(NH4)2SO4為電解質(zhì)溶液，利用下圖裝置可同時(shí)制備金屬錳和MnO2。離子交換膜a為_(kāi)_______，陽(yáng)極電極反應(yīng)式為_(kāi)________________________________________________16．某化學(xué)興趣小組對(duì)一種廢舊合金(含有Cu、Fe、Si等元素)進(jìn)行分離、回收再利用，所設(shè)計(jì)工藝流程如下。已知：298K時(shí)，Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38，Ksp[Cu(OH)2]＝2.2×10－20，Ksp[Mn(OH)2]＝1.9×10－13回答下列問(wèn)題：(1)操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ為_(kāi)_______，固體B為_(kāi)_______(填化學(xué)式)。(2)加入過(guò)量FeCl3溶液過(guò)程中與較不活潑的金屬反應(yīng)的離子方程式__________________________________(3)調(diào)節(jié)pH至2.9～3.2的目的是分離________(填離子符號(hào))(4)①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________________________②若用amol/LKMnO4溶液處理溶液b，當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)消耗KMnO4溶液VmL，所得紅棕色固體C的物質(zhì)的量為_(kāi)_______(用含a、V的代數(shù)式表示)(5)常溫下，若溶液c中所含的金屬陽(yáng)離子濃度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，最后生成的沉淀為_(kāi)______________________________(填化學(xué)式)(6)用惰性電極電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體6.72L，陰極得到的電子數(shù)為0.8NA，則生成氧氣的物質(zhì)的量為_(kāi)_______mol17．高純MnCO3在電子工業(yè)中有重要的應(yīng)用，工業(yè)上利根據(jù)要求回答下列問(wèn)題：已知：還原焙燒主反應(yīng)為2MnO2＋Ceq\o(=,\s\up7(焙燒))2MnO＋CO2↑可能用到的數(shù)據(jù)如下：氫氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2開(kāi)始沉淀pH1.56.54.28.1沉淀完全pH3.79.77.410.1(1)在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行步驟A，混合物應(yīng)放在_______________________中加熱；步驟C中的濾渣為_(kāi)___________(2)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)___________(3)步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為_(kāi)__________________________________________，其目的是______________(4)步驟G，溫度控制在35℃以下的原因是________________________，若Mn2＋恰好沉淀完全時(shí)測(cè)得溶液中COeq\o\al(2－,3)的濃度為2.2×10－6mol·L－1，則Ksp(MnCO3)＝____________________。(5)生成的MnCO3沉淀需經(jīng)充分洗滌，檢驗(yàn)洗滌是否干凈的方法是_______________________。(6)現(xiàn)用滴定法測(cè)定產(chǎn)品中錳元素的含量。實(shí)驗(yàn)步驟：稱取3.300g試樣，向其中加入稍過(guò)量的磷酸和硝酸，加熱使產(chǎn)品中MnCO3完全轉(zhuǎn)化為[Mn(PO4)2]3－(其中NOeq\o\al(－,3)完全轉(zhuǎn)化為NOeq\o\al(－,2))；加入稍過(guò)量的硫酸銨，發(fā)生反應(yīng)NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O以除去NOeq\o\al(－,2)；加入稀硫酸酸化，再加入60.00mL0.500mol·L－1硫酸亞鐵銨溶液，發(fā)生的反應(yīng)為[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋=Mn2＋＋Fe3＋＋2POeq\o\al(3－,4)；用5.00mL0.500mol·L－1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去過(guò)量的Fe2＋①酸性K2Cr2O7溶液與Fe2＋反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____________________________________②試樣中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)___________________18．某科研課題小組研究利用含H＋、Na＋、Zn2＋、Mn2＋、Fe2＋、Fe3＋、SOeq\o\al(2－,4)的工業(yè)廢電解質(zhì)溶液，制備高純的ZnO、MnO2、Fe2O3，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)流程如下：回答下列問(wèn)題：(1)加入雙氧水的目的是___________________________(2)第一次調(diào)pH使Fe3＋完全沉淀，寫(xiě)出反應(yīng)的離子方程式___________________________(3)第二次調(diào)pH前，科研小組成員分析此時(shí)的溶液，得到常溫下相關(guān)數(shù)據(jù)如下表(表中金屬離子沉淀完全時(shí)，其濃度為1×10－5mol·L－1)濃度/(mol·L－1)氫氧化物的Ksp開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pHZn2＋0.121.2×10－176.08.1Mn2＋0.104.0×10－147.89.8為防止Mn2＋同時(shí)沉淀造成產(chǎn)品不純，最終選擇將溶液的pH控制為7，則此時(shí)溶液中Zn2＋的沉淀率為_(kāi)_______，利用濾渣Ⅱ制備高純的ZnO時(shí)，必然含有極其微量的________(以化學(xué)式表示)(4)已知常溫下，Ksp(MnS)＝3.0×10－14，Ksp(ZnS)＝1.5×10－24，在除鋅時(shí)發(fā)生沉淀轉(zhuǎn)化反應(yīng)為：MnS(s)＋Zn2＋(aq)ZnS(s)＋Mn2＋(aq)，其平衡常數(shù)K＝________(5)沉錳反應(yīng)在酸性條件下完成，寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式________________________________19．工業(yè)上由粗錳粉(主要雜質(zhì)為Fe、Ni、Pb等金屬單質(zhì))制備高純碳酸錳。其主要工藝流程如圖：已知：①金屬活動(dòng)性：Mn＞Fe＞Ni＞Pb②流程中各步驟中對(duì)雜質(zhì)離子的去除情況如下表：Fe2＋Ni2＋Pb2＋初始濃度/mg·L－121.024.955.86酸浸后/mg·L－112.853.803.39除鐵后/mg·L－10.253.763.38除鎳、鉛后/mg·L－10.10(達(dá)標(biāo))3.19(未達(dá)標(biāo))0.12(達(dá)標(biāo))(1)酸浸。向粗錳粉中加入一定濃度的硫酸，控制溶液的pH約為5，測(cè)定離子的初始濃度。靜置一段時(shí)間后錳粉仍略有剩余，過(guò)濾；此時(shí)Fe2＋濃度降低，可能的原因?yàn)開(kāi)______________(2)氧化。向“酸浸”后的濾液中加入MnO2，使溶液中的Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______________(3)除鐵。向“氧化”后的濾液中加入物質(zhì)X，是為了調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3＋轉(zhuǎn)化為沉淀而除去。下列可以作為物質(zhì)X的是________A．MnCO3B．Mn(OH)2C．NH3·H2O(4)除鎳、鉛。向“除鐵”后的濾液中通入H2S氣體，待充分反應(yīng)后加熱一段時(shí)間，冷卻后過(guò)濾；此時(shí)Ni2＋不達(dá)標(biāo)而Pb2＋達(dá)標(biāo)。推測(cè)溶解度：PbS________NiS(填“>”或“<”)(5)制備碳酸錳。已知溶液pH和反應(yīng)溫度對(duì)MnCO3的產(chǎn)率影響分別如圖1、圖2所示請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)從提純后的MnSO4溶液制備MnCO3沉淀的實(shí)驗(yàn)方案：_________________________________________________________________________________________________________________________________________[實(shí)驗(yàn)中須使用的試劑有：氨水－(NH4)2CO3混合溶液]20．四氧化三錳(Mn3O4)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)軟磁材料、催化材料制備領(lǐng)域。一種以低品位錳礦(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)為原料生產(chǎn)Mn3O4的工藝流程如圖所示，回答下列問(wèn)題：已知：(1)MnOOH中Mn的化合價(jià)為_(kāi)___________(2)“溶浸”中H2O2的作用是_______________________(3)“濾渣2”的主要成分有______________________(4)“母液”溶質(zhì)的主要成分是_________，循環(huán)利用該物質(zhì)的方案是_______________________________________(5)“氧化”時(shí)，將固體加入水中，70℃水浴加熱，通空氣氧化，將固體全部轉(zhuǎn)化為Mn3O4。Mn(OH)2生成Mn3O4的化學(xué)方程式：___________________________________，反應(yīng)后溶液pH_______(填“增大”“減小”或“不變”)21．氯化銨焙燒菱錳礦制備高純度碳酸錳的工藝流程如下：已知：①菱錳礦的主要成分是MnCO3，還含少量Fe、Al、Ca、Mg等元素②相關(guān)金屬離子[c0(Mn＋)＝0.1mol/L]形成氫氧化物沉淀的pH范圍如下：金屬離子Al3＋Fe3＋Fe2＋Ca2＋Mn2＋Mg2＋開(kāi)始沉淀的pH3.81.56.310.68.89.6沉淀完全的pH5.22.88.312.610.811.6③常溫下，CaF2、MgF2的溶度積分別為1.46×10－10、7.42×10－11回答下列問(wèn)題：(1)“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______________________________________________________，分析下列圖1，氯化銨焙燒菱錳礦的最佳條件是：焙燒溫度為500℃。分析選擇反應(yīng)溫度為500℃的原因__________________________________________________(2)浸出液“凈化除雜”過(guò)程如下：首先加入MnO2將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)__________________；再調(diào)節(jié)溶液的pH將Al3＋、Fe3＋變?yōu)槌恋沓?，溶液pH的范圍為_(kāi)_______；然后加入NH4F將Ca2＋、Mg2＋變?yōu)镃aF2、MgF2沉淀除去，兩種沉淀共存時(shí)溶液中eq\f(c（Ca2＋）,c（Mg2＋）)＝________(3)碳化結(jié)晶時(shí)，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)___________________________(4)MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖2所示，300℃～770℃范圍內(nèi)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)___________________________________________________圖222．工業(yè)上利用軟錳礦漿進(jìn)行煙氣脫硫并制備MnSO4和Mg(OH)2的工藝流程如圖所示(已知軟錳礦的主要成分是MnO2，還含有Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)已知：Ksp[Mg(OH)2]＝4.9×10－12，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10－5(1)“脫硫浸錳”中軟錳礦漿吸收SO2的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________________(2)向浸出液中添加適量MnO2的作用是____________________；濾渣2的主要成分是____________________(3)“沉錳”的離子方程式為_(kāi)_____________________________________________(4)“沉錳”過(guò)程中pH和溫度對(duì)Mn2＋和Mg2＋沉淀率的影響如圖所示①由圖可知，“沉錳”的合適條件是_______________________________________②當(dāng)溫度高于45℃時(shí)，Mn2＋和Mg2＋沉淀率變化的原因是___________________(5)將NH3通入0.015mol·L－1MgSO4溶液中，使Mg2＋恰好完全沉淀即溶液中c(Mg2＋)＝1.0×10－5mol·L－1，此時(shí)溶液中NH3·H2O的物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_______(忽略反應(yīng)前后溶液體積的變化，計(jì)算結(jié)果保留2位小數(shù))。23．MnCO3可用作電器元件材料，也可作為瓷釉、顏料的制作原料。工業(yè)上用酸性含錳廢水(主要含Mn2＋、Cl－、H＋、Fe2＋、Cu2＋)制備MnCO3，回答下列問(wèn)題；已知：幾種金屬離子沉淀的pH如表金屬離子Fe2＋Fe3＋Cu2＋Mn2＋開(kāi)始沉淀的pH7.53.25.28.8完全沉淀的pH9.73.76.410.4(1)①中加入過(guò)量MnO2的作用是___________________________，濾渣W的成分是___________________(2)過(guò)程③中，調(diào)pH的目的是_________________(3)過(guò)程④中有CO2生成，則生成MnCO3的離子方程式是________________________________。(4)過(guò)程④中得到純凈MnCO3的操作方法是________________________，該過(guò)程中的副產(chǎn)品化學(xué)式是________(5)MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖所示。則300℃時(shí)，剩余固體中n(Mn)∶n(O)為_(kāi)_______；圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為_(kāi)______________(填化學(xué)式)24．工業(yè)上利用軟錳礦漿煙氣脫硫吸收液制取電解錳，并利用陽(yáng)極液制備高純碳酸錳、回收硫酸銨的工藝流程如下(軟錳礦的主要成分是MnO2，還含有硅、鐵、鋁的氧化物和少量重金屬化合物等雜質(zhì))：(1)一定溫度下，“脫硫浸錳”主要產(chǎn)物為MnSO4，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_________________________________(2)“濾渣2”中主要成分的化學(xué)式為_(kāi)_____________(3)“除重金屬”時(shí)使用(NH4)2S而不使用Na2S的原因___________________________________________________(4)“電解”時(shí)用惰性電極，陽(yáng)極的電極反應(yīng)式為_(kāi)__________________________(5)“50℃碳化”得到高純碳酸錳，反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)________________________________________________，“50℃碳化”時(shí)加入過(guò)量NH4HCO3，可能的原因：使MnSO4充分轉(zhuǎn)化為MnCO3；_______________________；____________________________________________25．軟錳礦主要成分為MnO2，還含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等雜質(zhì)。工業(yè)上利用軟錳礦制取碳酸錳(MnCO3)流程如下：其中，還原焙燒主反應(yīng)為：2MnO2＋Ceq\o(=,\s\up7(高溫))2MnO＋CO2↑回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室焙燒時(shí)，盛放固體的儀器是__________，步驟C中濾渣的主要成分是__________(2)為了加快浸取的速率，可以采取的措施是_______________________________________(填寫(xiě)兩條即可)(3)步驟D中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)_________(4)加入Na2S可以除去Pb2＋、Al3＋等離子。已知Ksp(PbS)＝3.0×10－28、Ksp(MnS)＝2.5×10－13，當(dāng)溶液中c(Mn2＋)＝1mol·L－1時(shí)，溶液中殘余Pb2＋的最大物質(zhì)的量濃度為_(kāi)_________________________(5)步驟H的離子方程式為_(kāi)__________________________________________________。實(shí)驗(yàn)室可利用Na2S2O8溶液來(lái)檢驗(yàn)Mn2＋是否反應(yīng)完全：2Mn2＋＋5S2Oeq\o\al(2－,8)＋8H2O=16H＋＋10SOeq\o\al(2－,4)＋2MnOeq\o\al(－,4)，確認(rèn)Mn2＋已完全反應(yīng)的現(xiàn)象是___________________________________________________________________________【錳及其化合物】答案1．B。解析：浸錳過(guò)程通入過(guò)量的SO2，將Mn4＋和Fe3＋還原成Mn2＋和Fe2＋，過(guò)濾Ⅰ所得濾渣為SiO2，加入MnO2氧化，此時(shí)溶液中可以被氧化的物質(zhì)有Fe2＋和未反應(yīng)的SO2，調(diào)pH是為了將上一步氧化生成的Fe3＋沉淀下來(lái)與Mn2＋分離，加入NH4HCO3溶液將Mn2＋沉淀下來(lái)，再經(jīng)過(guò)一系列步驟可得到高純MnCO3。根據(jù)上述分析可知，浸錳過(guò)程中SO2與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式為Fe2O3＋SO2＋2H＋=2Fe2＋＋SOeq\o\al(2－,4)＋H2O，A正確；過(guò)量的SO2將Mn4＋和Fe3＋還原成Mn2＋和Fe2＋，因此過(guò)濾Ⅰ所得濾液中主要存在的金屬陽(yáng)離子為Mn2＋和Fe2＋，不會(huì)含有Fe3＋，B錯(cuò)誤；調(diào)pH＝3.7，將Fe3＋轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀，過(guò)濾，濾渣Ⅱ的主要成分含有Fe(OH)3，C正確；過(guò)濾Ⅱ所得濾液為硫酸錳溶液，向?yàn)V液中加入適量NH4HCO3溶液，生成MnCO3沉淀、CO2和水，反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋CO2↑＋H2O，D正確。2．B。解析：“堿浸”過(guò)程中NaOH分別與Al2O3和SiO2反應(yīng)得到NaAlO2、Na2SiO3，“濾渣1”是MnO2，“還原浸出”中MnO2轉(zhuǎn)化成Mn2＋，再與NaHCO3反應(yīng)生成MnCO3沉淀，過(guò)濾、洗滌、干燥得到高純MnCO3?！盀V液1”是NaOH分別與Al2O3和SiO2反應(yīng)得到的NaAlO2、Na2SiO3以及剩余的NaOH，A正確；“沉錳”時(shí)發(fā)生的離子方程式：Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋H2O＋CO2↑，B錯(cuò)誤；檢驗(yàn)硫酸根離子，可用氯化鋇，即取最后一次洗滌液少許，滴加氯化鋇可檢驗(yàn)產(chǎn)品是否洗滌干凈，C正確。3．A4．A。解析：“沉錳”的主要反應(yīng)為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋H2O＋CO2↑，故A錯(cuò)誤；高密度碳酸錳在焙燒時(shí)生成二氧化碳，在敞開(kāi)、低壓容器中可使反應(yīng)充分進(jìn)行，效率更高，故B正確；焙燒生成的氣體為二氧化碳，用氨水吸收可生成碳酸氫銨，所得溶液可用于“沉錳”，故C正確；粗品二氧化錳中混有碳酸錳，可用硫酸溶解，被高錳酸鉀氧化生成二氧化錳，故D正確。5．C。解析：“灼燒”時(shí)，KOH能與玻璃中的二氧化硅反應(yīng)，要在鐵坩堝中進(jìn)行，故A錯(cuò)誤；“浸取”時(shí)，因K2MnO4不易溶于乙醇，不能用無(wú)水乙醇代替水，故B錯(cuò)誤；由3K2MnO4＋2CO2=2KMnO4＋MnO2↓＋2K2CO3，氧化產(chǎn)物為KMnO4，還原產(chǎn)物為MnO2，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為2∶1，故C正確；由元素守恒知KClO3中的氯元素以Cl－的形式存在于濾液中，故“濃縮結(jié)晶”后的母液中有KMnO4、K2CO3和KCl等溶質(zhì)，故D錯(cuò)誤。6．A。解析：瓷坩堝中含SiO2，不能用瓷坩堝加熱熔融堿性物質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤。7．C。解析：黑錳粉中含有MnO2、MnO(OH)、NH4Cl、ZnCl2、Fe2O3及炭黑等，步驟①將黑錳粉分離為溶液和MnO2粗品，可知步驟①為水洗、過(guò)濾分離出NH4Cl溶液、ZnCl2溶液和MnO2粗品；所得MnO2粗品中含有MnO2、MnO(OH)、Fe2O3及炭黑等，步驟②是將MnO2粗品在空氣中加熱，可知MnO(OH)、炭黑(主要成分為C單質(zhì))被O2氧化，其中C被氧化為CO2，MnO(OH)被氧化為MnO2，此時(shí)MnO2粗產(chǎn)品中含有MnO2、Fe2O3；步驟③是向MnO2粗產(chǎn)品(含MnO2、Fe2O3)中加入H2O2溶液、稀H2SO4，并加熱得到MnSO4溶液和Fe(OH)3沉淀；步驟④是向MnSO4溶液中加入CaCl2，二者反應(yīng)生成MnCl2和微溶于水的CaSO4，再經(jīng)過(guò)濾操作得到MnCl2溶液。根據(jù)以上分析，步驟①將黑錳粉分離為溶液和MnO2粗品，可知步驟①為水洗、過(guò)濾分離出NH4Cl溶液、ZnCl2溶液和MnO2粗品，可知步驟①分離出NH4Cl、ZnCl2的試劑和操作為水、過(guò)濾，故A項(xiàng)正確；經(jīng)步驟①分離所得的MnO2粗品中含有MnO2、MnO(OH)、Fe2O3及炭黑等，步驟②是將MnO2粗品在空氣中加熱，可知MnO(OH)、炭黑(主要成分為C單質(zhì))被O2氧化，其中C被氧化為CO2，MnO(OH)被氧化為MnO2，則步驟②中發(fā)生的反應(yīng)正確，故B項(xiàng)正確；③中先加入雙氧水，MnO2會(huì)催化分解H2O2，使其利用率降低，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；步驟④是向MnSO4溶液中加入CaCl2，二者反應(yīng)生成MnCl2和微溶于水的CaSO4，所以MnCl2溶液中含有少量的CaSO4，故D項(xiàng)正確。8．B。解析：軟錳礦主要成分為MnO2，還含有SiO2、Al2O3等雜質(zhì)，由流程可知，加硫酸溶解后，Al2O3轉(zhuǎn)化為Al3＋，煙道氣中的SO2與MnO2反應(yīng)生成MnSO4，過(guò)濾后濾渣A為SiO2，濾液1中離子主要有Mn2＋、Al3＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，加入氨水，調(diào)節(jié)pH至5.4，Al3＋轉(zhuǎn)化為Al(OH)3沉淀下來(lái)，濾渣B為Al(OH)3，濾液2為MnSO4，經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、洗滌、干燥可得MnSO4·H2O。根據(jù)分析，濾渣A的主要成分為SiO2，濾渣B的主要成分為Al(OH)3，A錯(cuò)誤；根據(jù)分析，“酸浸”過(guò)程中SO2與MnO2反應(yīng)生成MnSO4，離子方程式為MnO2＋SO2=Mn2＋＋SOeq\o\al(2－,4)，B正確；根據(jù)分析，濾液1中主要含有的離子是Mn2＋、Al3＋、H＋和SOeq\o\al(2－,4)，C錯(cuò)誤；濾液2主要含MnSO4和(NH4)2SO4，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥可得MnSO4·H2O，D錯(cuò)誤。9．(1)增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率MnO2＋BaS＋H2O=Ba(OH)2＋MnO＋S(2)過(guò)量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2(3)蒸發(fā)(4)H2O24.9(5)Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O解析：(1)軟錳礦粉碎后，表面積增大，即在反應(yīng)中增大了反應(yīng)物的接觸面積，一是可以使之充分反應(yīng)；二是可以提高反應(yīng)速率。由題給信息可知，反應(yīng)物有MnO2、BaS，生成物有MnO；由流程圖中給出的信息可知，生成物中還有Ba(OH)2和硫黃。根據(jù)原子守恒和得失電子守恒，可寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO2＋BaS＋H2O=MnO＋Ba(OH)2＋S。(2)增大MnO2與BaS的投料比，S的量達(dá)到最大值后不再變化，說(shuō)明過(guò)量的MnO2與S不反應(yīng)；Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，說(shuō)明過(guò)量的MnO2與Ba(OH)2發(fā)生了反應(yīng)，消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2。(3)濾液Ⅰ中還含有未結(jié)晶的Ba(OH)2，可循環(huán)使用，應(yīng)將其導(dǎo)入蒸發(fā)操作中。(4)軟錳礦中含有的Fe3O4、Al2O3雜質(zhì)與硫酸反應(yīng)生成FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，要除去Fe2＋，應(yīng)先將Fe2＋氧化為Fe3＋，為了不引入其他雜質(zhì)，加入的氧化劑X可選用H2O2。因Fe(OH)3和Al(OH)3的組成相似，且Fe(OH)3的Ksp小于Al(OH)3的，因此當(dāng)Al3＋完全沉淀時(shí)，F(xiàn)e3＋也≤1.0×10－5mol·L－1時(shí)沉淀完全，可求得c(OH－)≥1×10－9.1mol·L－1，即c(H＋)≤1×10－4.9mol·L－1，pH的理論最小值為4.9。(5)由流程圖提供的信息可知，碳化時(shí)的反應(yīng)物有碳酸氫銨、氨水、Mn2＋，生成物有MnCO3，由此可寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O。10．(1)SiO2（不溶性硅酸鹽）MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2O(2)將Fe2+氧化為Fe3+(3)4.7(4)NiS和ZnS(5)F?與H+結(jié)合形成弱電解質(zhì)HF，MgF2Mg2++2F?平衡向右移動(dòng)(6)Mn2++2HCO3-==MnCO3↓+CO2↑+H2O(7)解析：（1）Si元素以SiO2或不溶性硅鹽存在，SiO2與硫酸不反應(yīng)，所以濾渣I中除了S還有SiO2；在硫酸的溶浸過(guò)程中，二氧化錳和硫化錳發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，二氧化錳作氧化劑，硫化錳作還原劑，方程式為：MnO2+MnS+2H2SO4==2MnSO4+S+2H2O。（2）二氧化錳作為氧化劑，使得MnS反應(yīng)完全，且將溶液中Fe2+氧化為Fe3+。（3）由表中數(shù)據(jù)知pH在4.7時(shí)，F(xiàn)e3+和Al3+沉淀完全，所以應(yīng)該控制pH在4.7~6之間。（4）根據(jù)題干信息，加入Na2S除雜為了除去鋅離子和鎳離子，所以濾渣3是生成的沉淀ZnS和NiS。（5）由HFH++F-知，酸度過(guò)大，F(xiàn)-濃度減低，使得MgF2Mg2++2F-平衡向沉淀溶解方向移動(dòng)，Mg2+沉淀不完全。（6）根據(jù)題干信息沉錳的過(guò)程是生成了MnCO3沉淀，所以反應(yīng)離子方程式為：Mn2++2HCO3-==MnCO3↓+CO2↑+H2O。（7）根據(jù)化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0的規(guī)律得：1+2x+3y+4z=6，已知，x=y=1/3，帶入計(jì)算得：z=1/3。11．(1)增大接觸面積，充分反應(yīng)，提高反應(yīng)速率MnO2＋BaS＋H2O=Ba(OH)2＋MnO＋S(2)過(guò)量的MnO2消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2(3)蒸發(fā)(4)H2O24.9(5)Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O解析：(1)軟錳礦粉碎后，表面積增大，即在反應(yīng)中增大了反應(yīng)物的接觸面積，一是可以使之充分反應(yīng)；二是可以提高反應(yīng)速率。由題給信息可知，反應(yīng)物有MnO2、BaS，生成物有MnO；由流程圖中給出的信息可知，生成物中還有Ba(OH)2和硫黃。根據(jù)原子守恒和得失電子守恒，可寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式MnO2＋BaS＋H2O=MnO＋Ba(OH)2＋S。(2)增大MnO2與BaS的投料比，S的量達(dá)到最大值后不再變化，說(shuō)明過(guò)量的MnO2與S不反應(yīng)；Ba(OH)2的量達(dá)到最大值后會(huì)減小，說(shuō)明過(guò)量的MnO2與Ba(OH)2發(fā)生了反應(yīng)，消耗了產(chǎn)生的Ba(OH)2。(3)濾液Ⅰ中還含有未結(jié)晶的Ba(OH)2，可循環(huán)使用，應(yīng)將其導(dǎo)入蒸發(fā)操作中。(4)軟錳礦中含有的Fe3O4、Al2O3雜質(zhì)與硫酸反應(yīng)生成FeSO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3，要除去Fe2＋，應(yīng)先將Fe2＋氧化為Fe3＋，為了不引入其他雜質(zhì)，加入的氧化劑X可選用H2O2。因Fe(OH)3和Al(OH)3的組成相似，且Fe(OH)3的Ksp小于Al(OH)3的，因此當(dāng)Al3＋完全沉淀時(shí)，F(xiàn)e3＋也≤1.0×10－5mol·L－1時(shí)沉淀完全，可求得c(OH－)≥1×10－9.1mol·L－1，即c(H＋)≤1×10－4.9mol·L－1，pH的理論最小值為4.9。(5)由流程圖提供的信息可知，碳化時(shí)的反應(yīng)物有碳酸氫銨、氨水、Mn2＋，生成物有MnCO3，由此可寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O。12．(1)90℃Fe(2)5∶12MnOeq\o\al(－,4)＋2S2Oeq\o\al(2－,8)＋10Mn2＋＋11H2O=Mn12O19↓＋4SOeq\o\al(2－,4)＋22H＋(3)鉀肥(4)49.2%解析：(2)Mn12O19中氧元素化合價(jià)均為－2價(jià)，設(shè)Mn(Ⅲ)為x個(gè)，則Mn(Ⅳ)為12－x個(gè)，根據(jù)化合物中元素化合價(jià)代數(shù)和為0，即得3x＋4(12－x)＝2×19，x＝10，Mn(Ⅳ)為2個(gè)，Mn(Ⅲ)、Mn(Ⅳ)物質(zhì)的量之比為5∶1；根據(jù)題意生產(chǎn)過(guò)程中的原料KMnO4、MnSO4·H2O按物質(zhì)的量比1∶5反應(yīng)，產(chǎn)物中硫元素全部以SOeq\o\al(2－,4)的形式存在，該反應(yīng)的離子方程式為2MnOeq\o\al(－,4)＋2S2Oeq\o\al(2－,8)＋10Mn2＋＋11H2O=Mn12O19↓＋4SOeq\o\al(2－,4)＋22H＋。(4)設(shè)體積為VL，CO2含量由0.59mg·L－1升高至1.47mg·L－1，CO2含量增多0.88mg·L－1，反應(yīng)生成的CO2的物質(zhì)的量為eq\f(0.88mg·L－1,44g·mol－1)×VL×10－3g·mg－1＝2V×10－5mol，根據(jù)原子個(gè)數(shù)守恒，參與反應(yīng)的甲醛的物質(zhì)的量為2V×10－5mol，故該實(shí)驗(yàn)中甲醛的轉(zhuǎn)化率為eq\f(2V×10－5mol×30g·mol－1,1.22mg·L－1×VL×10－3g·mg－1)×100%≈49.2%。13．(1)＋4SO2形成酸雨(2)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶(3)64%(4)MoS2＋6OH－＋9ClO－=MoOeq\o\al(2－,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)＋9Cl－＋3H2O(5)鉬Mo－6e－＋8OH－=MoOeq\o\al(2－,4)＋4H2O解析：(1)根據(jù)電子轉(zhuǎn)移數(shù)目及化合物中各元素化合價(jià)代數(shù)和為0，容易計(jì)算得出MoS2中Mo元素的化合價(jià)為＋4；焙燒的另外一種產(chǎn)物是SO2，SO2能導(dǎo)致酸雨等。(2)從鉬酸鈉溶液中得到鉬酸鈉晶體的操作步驟是蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。(3)24.2g鉬酸鈉晶體的物質(zhì)的量是0.1mol，由鉬原子守恒得MoS2的物質(zhì)的量為0.1mol，然后再根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的定義進(jìn)行計(jì)算即可。(4)操作3是將鉬精礦與氫氧化鈉溶液、次氯酸鈉溶液混合，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是MoS2＋6OH－＋9ClO－=MoOeq\o\al(2－,4)＋2SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O＋9Cl－。(5)用Ni、Mo作電極電解濃NaOH溶液制備鉬酸鈉(Na2MoO4)，根據(jù)鉬的化合價(jià)變化，可知Mo電極上發(fā)生的是氧化反應(yīng)，而陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng)，因此陽(yáng)極的電極材料是鉬，電解質(zhì)溶液呈堿性，因此可以寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是Mo－6e－＋8OH－=MoOeq\o\al(2－,4)＋4H2O。14．(1)MnCO3＋2NH4ClMnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O(2)500℃1.1060min(3)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O5.2≤pH<8.15.1×10－6(4)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(5)NH4Cl解析：(1)根據(jù)工藝流程圖知“焙燒”時(shí)發(fā)生的主要化學(xué)反應(yīng)方程式為MnCO3＋2NH4ClMnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O。(2)根據(jù)圖示錳浸出率比較高，焙燒菱錳礦的最佳條件是焙燒溫度500℃，氯化銨與菱錳礦粉的質(zhì)量比為1.10，焙燒時(shí)間為60min。(3)二氧化錳具有氧化性，可以氧化亞鐵離子，而二氧化錳被還原為錳離子，反應(yīng)的離子方程式為MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；根據(jù)題干信息知pH在5.2時(shí)Al3＋沉淀完全，pH在8.1時(shí)，Mn2＋開(kāi)始沉淀，所以將Fe3＋、Al3＋沉淀完全，可以調(diào)整pH范圍在5.2≤pH<8.1；L－1≈5.1×10－6mol·L－1。(4)根據(jù)流程圖知碳化結(jié)晶時(shí)，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)MnCO3↓＋CO2↑＋H2O。(5)流程圖可以看出能循環(huán)利用的固態(tài)物質(zhì)是NH4Cl。14．(1)＋2(2)4H＋＋2Fe2＋＋MnO2=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2OKSCN(3)4.0×10－8mol·L－1(4)a(5)Mn2＋＋NH3·H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(6)在調(diào)節(jié)pH環(huán)節(jié)會(huì)多消耗氨氣(7)32.9解析：在錳泥中加入硫酸、硫酸亞鐵的混合溶液，過(guò)濾，濾渣1為PbSO4，濾液1含有Mn2＋、Cu2＋、Fe3＋等，通入氨氣調(diào)節(jié)pH＝4，可生成氫氧化鐵沉淀，加入MnS，生成CuS沉淀，即濾渣2，用氨水調(diào)節(jié)pH為6.5～7.2，加入過(guò)量碳酸氫銨，過(guò)濾、洗滌、干燥，可得MnCO3。(1)PbSO4中Pb元素的化合價(jià)＋2；(2)Fe2＋能將MnO2還原為Mn2＋，因?yàn)槭撬嵝原h(huán)境，所以反應(yīng)的離子方程式為4H＋＋2Fe2＋＋MnO2=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；檢驗(yàn)FeSO4氧化產(chǎn)物Fe3＋，檢驗(yàn)時(shí)試劑用KSCN；(3)已知Ksp[Fe(OH)3]＝4.0×10－38＝c(Fe3＋)c3(OH－)，因?yàn)檎{(diào)節(jié)pH＝4，即c(OH－)＝10－10mol/L則c(Fe3＋)＝eq\f(4.0×10－38,（10－10）3)mol·L－1＝4.0×10－8mol·L－1；(4)加MnS可將Cu2＋轉(zhuǎn)化為CuS沉淀除去，且不引入新雜質(zhì)，而其余三項(xiàng)均會(huì)引入新雜質(zhì)，故而最適宜的固體X為MnS；(5)加入氨水和過(guò)量NH4HCO3生成MnCO3沉淀的核心是把碳酸氫根轉(zhuǎn)化成碳酸根，所以反應(yīng)為Mn2＋＋NH3·H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O；(6)太多的氫離子會(huì)多消耗堿，此處用氨氣來(lái)調(diào)節(jié)pH，所以會(huì)多消耗氨氣；(7)從錳泥到MnCO3，依據(jù)反應(yīng)中Mn元素的轉(zhuǎn)化率為80.0%計(jì)算，eq\f(55t×\f(55,115),\f(80%,100t))×100%＝32.9%。15．(1)把Fe2＋氧化為Fe3＋5.2(2)MnF2(s)＋Ca2＋(aq)Mn2＋(aq)＋CaF2(s)3.53×107(3)2Mn2＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Mn(OH)2·MnCO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)焙燒(4)陰離子交換膜Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2＋4H＋解析(1)二氧化錳具有氧化性，“除雜1”中加入適量MnO2的作用是把Fe2＋氧化為Fe3＋，為使Al3＋、Fe3＋沉淀完全，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH不小于5.2。(2)“除雜2”的主要目的將Ca2＋、Mg2＋轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氟化物沉淀而除去，除去Ca2＋的離子方程式為MnF2(s)＋Ca2＋(aq)Mn2＋(aq)＋CaF2(s)，該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Ca2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c2（F－）,c（Ca2＋）·c2（F－）)＝eq\f(Ksp[MnF2],Ksp[CaF2])＝eq\f(5.3×10－3,1.5×10－10)＝3.53×107。(3)“沉錳”是MnCl2與碳酸銨反應(yīng)生成Mn(OH)2·MnCO3，根據(jù)電荷守恒、質(zhì)量守恒，反應(yīng)的離子方程式為2Mn2＋＋3COeq\o\al(2－,3)＋2H2O=Mn(OH)2·MnCO3↓＋2HCOeq\o\al(－,3)，“母液”含有氯化銨，經(jīng)加熱等系列操作后可返回“焙燒”工序循環(huán)使用。(4)以MnSO4－(NH4)2SO4為電解質(zhì)溶液制備金屬錳和MnO2。根據(jù)圖示，離子透過(guò)交換膜向陽(yáng)極移動(dòng)，離子交換膜a為陰離子交換膜，陽(yáng)極錳離子失電子發(fā)生氧化反應(yīng)生成二氧化錳，電極反應(yīng)式為Mn2＋－2e－＋2H2O=MnO2＋4H＋。16．(1)過(guò)濾Cu(2)2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋(3)Fe3＋(4)①M(fèi)nOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O②2.5aV×10－3mol(5)Mn(OH)2(6)0.1解析：試題分析：由流程可知，合金經(jīng)氯化鐵溶液溶解后把其中的鐵和銅溶解，過(guò)濾后除去硅；向?yàn)V液中加入過(guò)量的銅，把過(guò)量的Fe3＋還原，過(guò)濾得到銅，再向?yàn)V液中加入酸性高錳酸鉀溶液把亞鐵離子完全氧化為＋3價(jià)鐵離子，然后再加堿調(diào)節(jié)pH使＋3價(jià)鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀；濾液經(jīng)處理后電解，陽(yáng)極得到氯氣和氧氣、陰極得到銅。(1)操作I、Ⅱ、Ⅲ為過(guò)濾，固體B為Cu。(2)FeCl3溶液與較不活潑的金屬銅反應(yīng)的離子方程式為2Fe3＋＋Cu=2Fe2＋＋Cu2＋。(3)調(diào)節(jié)pH至2.9～3.2的目的是分離Fe3＋。(4)①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnOeq\o\al(－,4)＋5Fe2＋＋8H＋=Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。②若用amol/LKMnO4溶液處理溶液b，當(dāng)恰好反應(yīng)時(shí)消耗KMnO4溶液VmL，由反應(yīng)的離子方程式可知，n(Fe3＋)＝5n(KMnO4)＝5×V×10－3L×amol/L＝5aV×10－3mol，所得紅棕色固體C為Fe2O3，其物質(zhì)的量為2.5aV×10－3mol。(5)常溫下，溶液c中所含的金屬陽(yáng)離子為Fe3＋、Cu2＋和Mn2＋，若三者濃度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，因?yàn)镵sp[Fe(OH)3]?Ksp[Cu(OH)2]?Ksp[Mn(OH)2]，所以先生成的沉淀是Fe(OH)3(由流程可知，pH＝3.2時(shí)，F(xiàn)e3＋沉淀完全，而Cu2＋和Mn2＋尚未開(kāi)始沉淀)，最后生成的沉淀為Mn(OH)2。(6)用惰性電極電解時(shí)陽(yáng)極產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下的氣體6.72L，陰極得到的電子數(shù)為0.8NA，由電子轉(zhuǎn)移守恒得，4n(O2)＋＝0.8mol，則生成氧氣的物質(zhì)的量為0.1mol。17．(1)坩堝C、Cu和CaSO4(2)1∶2(3)3.7≤pH＜8.1使Fe3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3而除去，且不影響Mn2＋(4)減少碳酸氫銨的分解，提高原料利用率2.2×10－11(5)取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈(6)①6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O②25%解析：(1)高溫焙燒物質(zhì)應(yīng)在坩堝中進(jìn)行；根據(jù)分析可知濾渣為C、Cu和CaSO4。(2)步驟D中MnO2被還原成Mn2＋，化合價(jià)降低2價(jià)，F(xiàn)e2＋被氧化成Fe3＋，化合價(jià)升高1價(jià)，根據(jù)得失電子守恒，氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為1∶2。(3)此時(shí)溶液中的雜質(zhì)主要為Fe3＋，結(jié)合表中數(shù)據(jù)可知步驟E中調(diào)節(jié)pH的范圍為3.7≤pH＜8.1，其目的是使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵而除去，而不影響Mn2＋。(4)銨鹽不穩(wěn)定，受熱易分解，所以步驟G中溫度需控制在35℃以下，減少碳酸氫銨的分解，提高原料利用率；Mn2＋恰好沉淀完全時(shí)可認(rèn)為c(Mn2＋)＝10－5mol·L－1，Ksp(MnCO3)＝c(Mn2＋)·c(COeq\o\al(2－,3))＝10－5×2.2×10－6＝2.2×10－11。(5)生成的MnCO3沉淀可能附著有硫酸鹽，所以檢驗(yàn)是否含有硫酸根即可確認(rèn)沉淀是否洗滌干凈，具體操作：取少量最后一次的洗滌液于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無(wú)白色沉淀產(chǎn)生，則表明已洗滌干凈。(6)①酸性K2Cr2O7具有強(qiáng)氧化性，可以把亞鐵離子氧化成鐵離子，自身被還原成=Cr3＋，根據(jù)電子守恒、電荷守恒和原子守恒可得離子方程式為6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O。②根據(jù)方程式6Fe2＋＋Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋14H＋=6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O可知反應(yīng)的n(Fe2＋)＝0.500mol·L－1×0.005L×6＝0.015mol，則與[Mn(PO4)2]3－反應(yīng)的n(Fe2＋)＝0.500mol·L－1×0.06L－0.015mol＝0.015mol，根據(jù)方程式[Mn(PO4)2]3－＋Fe2＋=Mn2＋＋Fe3＋＋2POeq\o\al(3－,4)可知n(Mn)＝0.015mol，所以錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為eq\f(0.015mol×55g·mol－1,3.300g)×100%＝25%。18．(1)將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋(2)Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓(3)99%Fe2O3(4)2.0×1010(5)Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋解析：(1)加入雙氧水，目的是將Fe2＋轉(zhuǎn)化為Fe3＋。(2)第一次加NaOH溶液調(diào)pH使Fe3＋完全沉淀，離子方程式為：Fe3＋＋3OH－=Fe(OH)3↓。(3)控制溶液的pH＝7，c(OH－)＝10－7mol·L－1，根據(jù)Ksp[Zn(OH)2]＝c(Zn2＋)·c2(OH－)，可知此時(shí)溶液中c(Zn2＋)＝1.2×10－17/(10－7)2mol·L－1＝1.2×10－3mol·L－1，則Zn2＋的沉淀率為eq\f(0.12－1.2×10－3,0.12)×100%＝99%。根據(jù)流程圖知，濾渣Ⅱ的主要成分為Zn(OH)2，其中會(huì)混有微量的Fe(OH)3，因此制得的ZnO中會(huì)混有微量的Fe2O3。(4)該反應(yīng)的平衡常數(shù)K＝eq\f(c（Mn2＋）,c（Zn2＋）)＝eq\f(c（Mn2＋）·c（S2－）,c（Zn2＋）·c（S2－）)＝eq\f(Ksp（MnS）,Ksp（ZnS）)＝eq\f(3.0×10－14,1.5×10－24)＝2.0×1010。(5)沉錳反應(yīng)為Mn2＋和S2Oeq\o\al(2－,8)的氧化還原反應(yīng)，Mn2＋被氧化為MnO2，S2Oeq\o\al(2－,8)被還原為SOeq\o\al(2－,4)，該反應(yīng)在酸性條件下完成，配平離子方程式為：Mn2＋＋S2Oeq\o\al(2－,8)＋2H2O=MnO2↓＋2SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。19．(1)空氣中的O2將部分Fe2＋氧化(2)2Fe2＋＋MnO2＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O(3)AB(4)<(5)在攪拌下向MnSO4溶液中緩慢加入氨水－(NH4)2CO3混合溶液，調(diào)節(jié)溶液pH為7左右，并在60℃水浴中保溫，待沉淀完全后，冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥后得MnCO3沉淀解析：(1)Fe2＋還原性較強(qiáng)，空氣中的O2將部分Fe2＋氧化，導(dǎo)致Fe2＋濃度降低。(2)MnO2將Fe2＋氧化為Fe3＋，自身被還原成Mn2＋，結(jié)合電子守恒和元素守恒可得離子方程式為2Fe2＋＋MnO2＋4H＋=2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O。(3)為了不引入新的雜質(zhì)，應(yīng)加入適量的MnCO3或Mn(OH)2調(diào)節(jié)pH除去Fe3＋。(4)Ni2＋不達(dá)標(biāo)而Pb2＋達(dá)標(biāo)，說(shuō)明溶液中S2－濃度一定時(shí)，Ni2＋的濃度較大，則相同條件下NiS的溶度積較大，二者為同種類型的沉淀，所以溶解度PbS<NiS。(5)根據(jù)圖像可知pH在7左右，溫度在60℃左右時(shí)，MnCO3的產(chǎn)率最大，所以從提純后的MnSO4溶液制備MnCO3沉淀的實(shí)驗(yàn)方案為在攪拌下向MnSO4溶液中緩慢加入氨水－(NH4)2CO3混合溶液，調(diào)節(jié)溶液pH為7左右，并在60℃水浴中保溫，待沉淀完全后，冷卻、過(guò)濾、洗滌、干燥后得MnCO3沉淀。20．(1)＋3(2)將＋3價(jià)Mn元素還原成Mn2＋(3)Fe(OH)3、Al(OH)3(4)(NH4)2SO4加熱到213～308℃分解生成氨氣和NH4HSO4，分別循環(huán)到沉錳和溶浸中，或加H2SO4生成NH4HSO4循環(huán)到溶浸中(5)6Mn(OH)2＋O2eq\o(=,\s\up7(70℃))2Mn3O4＋6H2O減小解析：(2)錳礦粉(含MnCO3、Mn2O3、MnOOH及少量Fe2O3、Al2O3、SiO2)加NH4HSO4、H2O2溶浸，MnCO3、Mn2O3、MnOOH轉(zhuǎn)化為Mn2＋，F(xiàn)e2O3、Al2O3轉(zhuǎn)化為Fe2＋、Al3＋，SiO2不溶而成濾渣1；加入Mn(OH)2調(diào)pH＝5，此時(shí)Fe3＋、Al3＋轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3、Al(OH)3，成為濾渣2的成分。21．(1)MnCO3＋2NH4ClMnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O溫度低，速率慢浸出率低；溫度過(guò)高，浸出率變化不大，成本增加(2)MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O5.2≤pH<8.81.97(3)Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)MnCO3↓＋CO2↑＋H2O(4)3MnO2eq\o(=,\s\up7(300℃～770℃))Mn3O4＋O2↑解析：(1)焙燒過(guò)程中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MnCO3＋2NH4ClMnCl2＋2NH3↑＋CO2↑＋H2O；溫度過(guò)低，反應(yīng)速率慢、浸出率低；隨著溫度的升高，錳浸出率逐漸升高，但在500℃以后，錳浸出率增加緩慢，并且在500℃時(shí)，錳浸出率已經(jīng)達(dá)到95%以上，溫度過(guò)高，浸出率變化不大，成本增加，故焙燒溫度取500℃即可；(2)凈化除雜中加入MnO2將Fe2＋氧化為Fe3＋，反應(yīng)的離子方程式為：MnO2＋2Fe2＋＋4H＋=Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；由表可知，F(xiàn)e3＋、Al3＋完全沉淀的pH分別為2.8和5.2，Mn2＋開(kāi)始沉淀pH為8.8，故若要將Al3＋、Fe3＋變?yōu)槌恋沓?，但Mn2＋不能沉淀，故需調(diào)節(jié)pH的范圍為5.2≤pH<8.8；當(dāng)兩種沉淀共存時(shí)，溶液中eq\f(c（Ca2＋）,c（Mg2＋）)＝eq\f(c（Ca2＋）·c2（F－）,c（Mg2＋）·c2（F－）)＝eq\f(Ksp（CaF2）,Ksp（MgF2）)＝eq\f(1.46×10－10,7.42×10－11)＝1.97；(3)“碳化結(jié)晶”時(shí)，加入碳酸氫銨時(shí)HCOeq\o\al(－,3)的電離促進(jìn)Mn2＋生成MnCO3，同時(shí)HCOeq\o\al(－,3)與電離出的H＋反應(yīng)生成水和CO2，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Mn2＋＋2HCOeq\o\al(－,3)MnCO3↓＋CO2↑＋H2O；(4)假設(shè)起始n(MnCO3)＝1mol，則m(MnCO3)＝115g，m(Mn)＝55g，加熱過(guò)程中Mn元素的質(zhì)量不變，A點(diǎn)時(shí)固體質(zhì)量為115g×75.65%＝87g，則m(O)＝32g，故eq\f(n（Mn）,n（O）)＝eq\f(1,2)，故A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為MnO2，同理可計(jì)算出B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的化學(xué)式為Mn3O4，故300℃