Question

以软锰矿粉末（主要成分MnO₂，还含有Al₂O₃、Fe₂O₃等杂质）为原料制MnSO₄·H₂O的工艺流程如下：

已知：pH＞3.3后溶液不存在Fe³⁺，pH＞5.0后溶液不存在Al³⁺，pH＞8后Mn²⁺开始沉淀。

（1）保持其他条件不变，在不同温度下对含软锰矿粉进行酸浸，锰浸出率随时间变化如图。酸浸的最佳温度与时间分别为________℃、______min。

（2）“酸浸”时，会将Fe²⁺氧化至Fe³⁺，所发生的反应离子方程式为__________。

（3）酸浸时要加入硫酸，硫酸浓度不能过大或者过小。当硫酸浓度过小时，酸浸会有红褐色残渣出现，原因是_____________________________。

（4）MnSO₄在水中的溶解度与温度关系如图。由MnCO₃获得较纯净的MnSO₄•H₂O晶体的方法是：将MnCO₃溶于_________，控制温度为_________以上结晶，得到MnSO₄•H₂O晶体，洗涤、烘干。

Answer

70℃ 120min 生成的Fe3+水解得到Fe(OH)3沉淀 2Fe2+＋MnO2＋4H+＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O 适量的稀硫酸 90℃

【解析】

(1)根据图像可知，时间在120min时，温度在70℃和90℃时浸出率达到90%；

(2)“酸浸”时，二氧化锰在酸性条件下将Fe2+氧化至Fe3+；

(3)当硫酸浓度过小时，溶液中的铁离子生成氢氧化铁沉淀；

(4)根据图像进行判断。

(1)根据图像可知，时间在120min时，温度在70℃和90℃时浸出率达到90%，则最佳温度为70℃，时间为120min；

(2)“酸浸”时，二氧化锰在酸性条件下将Fe2+氧化至Fe3+，则离子方程式为2Fe2+＋MnO2＋4H+＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O；

(3)当硫酸浓度过小时，溶液中的铁离子生成氢氧化铁沉淀；

(4)用碳酸锰制取MnSO4•H2O，将MnCO3溶于适量的稀硫酸，根据图像控制温度在90℃以上。