MnCO3是重要化工原料，由MnO2制備MnCO3一種工藝流程如下：
Ⅰ．研磨MnO2，加水配成濁液。
Ⅱ．MnO2濁液經(jīng)還原、純化、制備等過(guò)程，最終獲得MnCO3固體。
資料：
①M(fèi)nCO3不溶于水。該工藝條件下，MnO2與H2SO4不反應(yīng)。
②難溶電解質(zhì)的溶度積：Ksp[Fe（OH）3]=2.8×10-39，Ksp[Mn（OH）2]=2.0×10-13
（1）研磨MnO2的目的是 增大固體與反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率增大固體與反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率。
（2）MnO2氧化Fe2+為Fe3+的離子方程式為 MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2OMnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O。
①根據(jù)上述反應(yīng)，還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質(zhì)的量比值應(yīng)為2。而實(shí)際上加入的酸要少一些，請(qǐng)結(jié)合含鐵產(chǎn)物解釋原因 由于反應(yīng)生成含有鐵離子的沉淀，消耗了氫氧根離子，促進(jìn)了水電離，溶液中氫離子濃度增大，所以還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質(zhì)的量實(shí)際比值（1～1.25）小于 2由于反應(yīng)生成含有鐵離子的沉淀，消耗了氫氧根離子，促進(jìn)了水電離，溶液中氫離子濃度增大，所以還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質(zhì)的量實(shí)際比值（1～1.25）小于 2。
②取少量母液，滴加 K3[Fe（CN）6]K3[Fe（CN）6]溶液，未產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，說(shuō)明溶液中不存在Fe2+。
（3）純化
向母液中滴加氨水調(diào)pH，除去殘留的Fe3+。若母液中c（Mn2+）=1mol?L-1，使Fe3+恰好沉淀完全即溶液中c（Fe3+）=1×10-5mol?L-1，溶液中c（OH-）至少為 6.5×10-126.5×10-12mol?L-1，則溶液中 Qc=c（Mn2+）×c2（OH-）=1mol/L×（6.5×10-12）2=4.225×10-23，而Ksp[Mn（OH）2]=2.0×10-13，即Qc＜Ksp，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生Qc=c（Mn2+）×c2（OH-）=1mol/L×（6.5×10-12）2=4.225×10-23，而Ksp[Mn（OH）2]=2.0×10-13，即Qc＜Ksp，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，所以此時(shí)不會(huì)有Mn（OH）2，沉淀生成。（已知3280≈6.5）。
（4）制備
將Mn2+純化液與稍過(guò)量的NH4HCO3，溶液混合，得到含MnCO3的濁液。將濁液過(guò)濾，洗滌沉淀，干燥后得到MnCO3固體。
①通過(guò)檢驗(yàn)SO42-來(lái)判斷沉淀是否洗滌干凈。檢驗(yàn)SO42-的操作是取最后一次洗滌液，加入足量的稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生加入足量的稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明沉淀已洗滌干凈。
②生成MnCO3的離子方程式是 2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
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【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】增大固體與反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率；MnO2+4H++2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O；由于反應(yīng)生成含有鐵離子的沉淀，消耗了氫氧根離子，促進(jìn)了水電離，溶液中氫離子濃度增大，所以還原MnO2所需的H+與Fe2+的物質(zhì)的量實(shí)際比值（1～1.25）小于 2；K3[Fe（CN）6]；6.5×10-12；Qc=c（Mn2+）×c2（OH-）=1mol/L×（6.5×10-12）2=4.225×10-23，而Ksp[Mn（OH）2]=2.0×10-13，即Qc＜Ksp，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生；加入足量的稀鹽酸，再加入氯化鋇溶液，沒(méi)有沉淀產(chǎn)生；2HCO3-+Mn2+=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：12引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過(guò)上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開(kāi)始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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