Question

锰的用途非常广泛，以碳酸锰矿(主要成分为MnCO₃，还含有铁、镍、钴等碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下：

已知25℃，部分物质的溶度积常数如下：

物质	Mn(OH)2	Co(OH)2	Ni(OH)2	MnS	CoS	NiS
Ksp	2.1×10^-13	3.0×10^-16	5.0×10^-16	1.0×10^-11	5.0×10^-22	1.0×10^-22

（1）步骤Ⅰ中，为加快溶浸速率，可采取的措施是：                         。(至少答两条)

（2）步骤Ⅱ中，须加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，则滤渣1的主要成分为       (填化学式)。已知MnO₂的作用为氧化剂，则得到该成分所涉及的离子方程式为             

                                  。

（3）步骤Ⅲ中，所加(NH₄)₂S的浓度不宜过大的原因是                       。

（4）滤液2中，c(Co²⁺) ：c(Ni²⁺)=                  。

（5）将质量为a㎏的碳酸锰矿经上述流程处理后得到单质Mn b kg。若每一步都进行完全，滤渣1为纯净物，质量为c kg，则原碳酸锰矿中MnCO₃的质量分数为         。(用含a、b、c的式子表达，无需化简)

Answer

（1）升高温度、适当增大硫酸浓度、减小矿粉颗粒直径

（2）Fe(OH)3；2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；Fe3++3NH3﹒H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+

（3）若(NH4)2S的浓度过大，产生MnS沉淀，造成产品损失（4）5:1

（5）×100%

【解析】

试题分析：（1）升高温度、适当增大硫酸浓度、减小矿粉颗粒直径，可以加快溶浸速率，故答案为：升高温度、适当增大硫酸浓度、减小矿粉颗粒直径；

（2）二氧化锰能够将亚铁离子氧化为铁离子，加入氨水生成氢氧化铁沉淀，其中MnO2将亚铁离子氧化的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，生成沉淀的离子方程式为Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+，故答案为：Fe(OH)3；2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；Fe3++3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+；

（3）步骤Ⅲ中，所加(NH4)2S的浓度不宜过大否则会生成MnS沉淀，造成产品损失，故答案为：若(NH4)2S的浓度过大，产生MnS沉淀，造成产品损失；

（4）滤液2中，c(Co2+) ：c(Ni2+)==，故答案为：；

（5）根据2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O，加入二氧化锰的质量为g，原原碳酸锰矿中MnCO3的质量为g，则原碳酸锰矿中MnCO3的质量分数为×100%，故答案为：×100%。

考点：考查了金属的冶炼，物质的分离和提纯的相关知识。