Question

以菱锰矿（主要成分还含有等杂质）为原料制各二氧化锰的工艺流程如下：

已知草酸钙、草酸镁不溶于水。

（1）写出“氧化”时发生反应的离子方程式：____。

（2）“中和”的目的是将铁、铝元素转化为沉淀除去，化合物X可用 ____（写一种物质的化学式）。

（3）该工艺流程中固体l和固体2均需用水洗涤，目的是________。

（4）“除杂”时，除去的金属离子有___。

（5）“电解”原理如下图所示，阳极的电极反应式为___

（6）该流程中可以循环使用的物质有 ___ 。

Answer

MnO2＋2Fe2+＋4H＋===Mn2+ ＋2Fe3+＋2H2O CaCO3（或MnCO3等合理） 用水洗涤滤渣，洗出液用于酸浸工序，提高锰的回收率（或用水洗涤滤渣，洗出液循环利用，提高锰的回收率等合理） Ca2+、Mg2+ Mn2+＋2H2O–2e－=== MnO2＋4H＋ H2SO4、MnO2

【解析】（1）酸浸后溶液中含有亚铁离子，能被二氧化锰氧化，则“氧化”时发生反应的离子方程式为MnO2＋2Fe2+＋4H＋＝Mn2+＋2Fe3+＋2H2O。（2）“中和”的目的是将铁、铝元素转化为沉淀除去，由于不能再引入新杂质，则化合物X可用MnCO3。（3）过滤得到的沉淀表面含有杂质离子，因此该工艺流程中固体l和固体2均需用水洗涤滤渣，洗出液用于酸浸工序，提高锰的回收率。（4）已知草酸钙、草酸镁不溶于水，则“除杂”时，除去的金属离子有Ca2+、Mg2+。（5）阳极锰离子失去电子转化为二氧化锰，则阳极的电极反应式为Mn2+＋2H2O–2e－＝MnO2＋4H＋。（6）硫酸锰电解生成二氧化锰和硫酸，则该流程中可以循环使用的物质有H2SO4、MnO2。