*化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳*锰的工艺流程如下：已知：①菱锰矿石主要成分是，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等...

问题详情：

*化铵焙烧菱锰矿制备高纯度碳*锰的工艺流程如下：

已知：①菱锰矿石主要成分是，还含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素；

②相关金属离子形成*氧化物沉淀时的pH如下：

③常温下，的溶度积分别为

回答下列问题：

(1)“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为_____________________。

(2)分析下列图1、图2、图3，*化铵焙烧菱镁矿的最佳条件是：

焙烧温度_________，*化铵与菱镁矿粉的质量之比为__________，焙烧时间为___________.

(3)浸出液“净化除杂”过程如下：首先加入氧化为，反应的离子方程式为________；然后调节溶液pH使沉淀完全，此时溶液的pH范围为____。再加入沉淀，当时， =______

(4)碳化结晶时，发生反应的离子方程式为___________。

(5)流程中能循环利用的固态物质是____________。

【回答】

【*】MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O    500℃    1.10    60min    MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O    5.2≤pH<8.8    5×10-6    Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O    NH4Cl   

【解析】 (1)根据工艺流程图知“焙烧”时发生的主要化学反应方程式为：MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；

(2)根据图示锰浸出率比较高，焙烧菱镁矿的最佳条件是：焙烧温度500℃；*化铵与菱镁矿粉的质量比为1.10；焙烧时间为60min；

(3)二氧化锰具有氧化*，可以氧化亚铁离子，而二氧化锰被还原为锰离子，反应的离子方程式为：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；根据题干信息知pH在5.2时Al3+沉淀完全，pH在8.8时，Mn2+开始沉淀，所以将Fe3+、Al3+沉淀完全，可以调整pH范围在5.2≤pH<8.8；根据的溶度积计算得：c2(F-)= ，c(Mg2+)= mol/L；

(4)根据流程图知碳化结晶时，发生反应的离子方程式为：Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O；

(5)流程图可以看出能循环利用的固态物质是NH4Cl。

知识点：电离平衡 水解平衡

题型：实验,探究题