堿式碳酸錳[Mn2(OH)2CO3]是一種不溶于水的固體,是制造其他含錳化合物的原料。工業(yè)上以方錳礦(主要成分為MnO,還含有少量的Fe3O4、Al2O3、CaO、SiO2)為原料制備堿式碳酸錳。
25℃時(shí),相關(guān)物質(zhì)的Ksp如表:
物質(zhì) |
Mn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Ca(OH)2 |
Ksp |
2×10-13 |
5×10-17 |
3×10-39 |
1×10-32 |
6×10-6 |
(1)“酸浸”時(shí),濾渣I的成分是
SiO2、CaSO4
SiO2、CaSO4
(填化學(xué)式)。
(2)“氧化”時(shí),該反應(yīng)的離子方程式為
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
。
(3)“除雜”時(shí),使用氨水的目的是將Fe
3+和Al
3+轉(zhuǎn)化為沉淀而除去,則應(yīng)調(diào)節(jié)溶液的pH≥
5
5
;若Al
3+沉淀完全時(shí),則溶液中Fe
3+物質(zhì)的量濃度為
3×10-12
3×10-12
mol?L
-1。(通常認(rèn)為溶液中的離子濃度≤1×10
-5mol?L
-1沉淀完全)
(4)“離子交換”和“洗脫”時(shí),發(fā)生反應(yīng):Mn
2++2HR?MnR
2+2H
+(HR是氫型交換樹脂)。為了提高“洗脫”效率,淋洗液應(yīng)為
酸
酸
(填“硫酸”、“氫氧化鈉溶液”或“蒸餾水”)。
(5)“沉錳”時(shí),反應(yīng)的離子方程式為
3
+2Mn
2++2H
2O=Mn
2(OH)
2CO
3↓+2
3
+2Mn
2++2H
2O=Mn
2(OH)
2CO
3↓+2
,過濾、洗滌、干燥,得到Mn
2(OH)
2CO
3,檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作是
取最后一次洗滌液少許于試管中,加入氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放置于試管口處,試紙不變藍(lán)色,證明洗滌干凈
取最后一次洗滌液少許于試管中,加入氫氧化鈉溶液,加熱,將濕潤的紅色石蕊試紙放置于試管口處,試紙不變藍(lán)色,證明洗滌干凈
。
(6)為測(cè)定產(chǎn)品中錳的含量,取ag樣品于燒杯中,加水溶解,加入足量的稀硫酸溶解,滴加過量0.1000mol?L
-1(NH
4)
2S
2O
8溶液將錳元素轉(zhuǎn)化為
,充分反應(yīng)后加熱一段時(shí)間,冷卻將燒杯中的溶液全部轉(zhuǎn)移至250mL容量瓶中。取25.00mL于錐形瓶,用0.1000mol?L
-1FeSO
4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定,達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)消耗FeSO
4溶液體積為VmL。
①滴定終點(diǎn)的現(xiàn)象是
滴入最后半滴硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液,溶液紫色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色
滴入最后半滴硫酸亞鐵標(biāo)準(zhǔn)液,溶液紫色褪去,且半分鐘內(nèi)不恢復(fù)原色
。
②產(chǎn)品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
(用含a、V的式子表示)。