實驗室以碳酸錳礦（含MnCO₃及少量Fe、Al、Si等氧化物）為原料制高純MnCO₃和MnO₂的流程如圖：
（1）焙燒時的溫度為300～500℃，寫出焙燒時MnCO₃所發(fā)生反應的化學方程式：

MnCO₃+（NH₄）₂SO₄

300

～

500

℃

MnSO₄+2NH₃↑+CO₂↑+H₂O

MnCO₃+（NH₄）₂SO₄

300

～

500

℃

MnSO₄+2NH₃↑+CO₂↑+H₂O

。
（2）焙燒前需測定碳酸錳礦中MnCO₃的含量，測定過程如下：稱取0.2000g碳酸錳礦粉于錐形瓶中，加入15mL磷酸，加熱并不斷搖動至礦粉溶解，加入NH₄NO₃將溶液中的Mn²⁺轉(zhuǎn)化為Mn（PO₄）₂^3-，待冷卻至室溫后，加入40mL蒸餾水，滴加2滴N苯代鄰胺基苯甲酸作指示劑，用0.02000mol?L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標準溶液滴定至終點[滴定過程中Mn（PO₄）₂^3-與Fe²⁺反應生成Mn²⁺和Fe³⁺]，消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂標準溶液30.00mL。計算碳酸錳礦中MnCO₃的含量

30

×

1

0

-

3

×

0

.

02

×

115

0

.

2

×100%=34.5%

30

×

1

0

-

3

×

0

.

02

×

115

0

.

2

×100%=34.5%

（寫出計算過程）。
（3）將過濾后所得溶液凈化后可得MnSO₄溶液。
①將凈化后MnSO₄溶液置于如圖所示三頸燒瓶中，控制一定的溫度，將沉淀劑滴加到燒瓶中，充分反應后過濾、洗滌、干燥可得MnCO₃白色粉末。沉淀劑可以使用Na₂CO₃溶液、NH₄HCO₃溶液或NH₄HCO₃與氨水的混合溶液。實驗小組經(jīng)過比較后使用的是NH₄HCO₃與氨水的混合溶液。
a.不使用Na₂CO₃溶液的原因是

Na₂CO₃的堿性較強，會有部分Mn元素轉(zhuǎn)化成Mn（OH）₂沉淀，所得MnCO₃不純，Mn的利用率降低

Na₂CO₃的堿性較強，會有部分Mn元素轉(zhuǎn)化成Mn（OH）₂沉淀，所得MnCO₃不純，Mn的利用率降低

。
b.不使用NH₄HCO₃溶液的原因是

NH₄HCO₃為弱酸弱堿鹽，Mn²⁺與

HCO

-

3

電離產(chǎn)生

CO

2

-

3

結(jié)合成MnCO₃，促使

HCO

-

3

電離，c（H⁺）增大，H⁺與

HCO

-

3

反應生成CO₂，造成NH₄HCO₃的利用率降低

NH₄HCO₃為弱酸弱堿鹽，Mn²⁺與

HCO

-

3

電離產(chǎn)生

CO

2

-

3

結(jié)合成MnCO₃，促使

HCO

-

3

電離，c（H⁺）增大，H⁺與

HCO

-

3

反應生成CO₂，造成NH₄HCO₃的利用率降低

。
②已知MnSO₄可發(fā)生如下反應：MnSO₄+K₂S₂O₈+4NaOH=MnO₂↓+K₂SO₄+2Na₂SO₄+2H₂O，MnSO₄和K₂S₂O₈的物質(zhì)的量相同，改變NaOH的物質(zhì)的量，測得Mn的轉(zhuǎn)化率、MnO₂的含量

m

（

M

n

O

2

）

m

（

M

n

O

2

）

+

m

（

M

n

（

OH

）

2

）

與NaOH和MnSO₄物質(zhì)的量比值之間的關系如圖所示。根據(jù)信息，補充完整制取純凈MnO₂的實驗方案：將20mL1.0mol?L^-1的MnSO₄溶液和20mL1.0mol?L^-1的K₂S₂O₈溶液混合，

邊攪拌邊向混合溶液中加入90mL 1.0mol?L^-1的NaOH溶液，充分反應后過濾，向濾渣中邊攪拌邊加入適量1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液，當固體不再減少時，過濾，用蒸餾水多次洗滌濾渣，直至取最后一次洗滌濾液加入1.0mol?L^-1BaCl₂溶液無沉淀生成，過濾，干燥

邊攪拌邊向混合溶液中加入90mL 1.0mol?L^-1的NaOH溶液，充分反應后過濾，向濾渣中邊攪拌邊加入適量1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液，當固體不再減少時，過濾，用蒸餾水多次洗滌濾渣，直至取最后一次洗滌濾液加入1.0mol?L^-1BaCl₂溶液無沉淀生成，過濾，干燥

，得到純凈的MnO₂（實驗中可使用的試劑是1.0mol?L^-1NaOH溶液、1.0mol?L^-1H₂SO₄溶液、1.0mol?L^-1BaCl₂溶液）。