Question

【題目】錳主要用于鋼鐵工業生產錳合金鋼，錳的化合物有+2、+4、+6、+7 等多種變價，以菱錳礦(主要成分為 MnCO3，還含有少量鐵、鎳、 鈷等碳酸鹽雜質)為原料經過一系列反應生產金屬錳和高錳酸鉀的工藝流程如下：

已知 25 ℃時，部分物質的溶度積常數如下：

物質	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）酸溶浸過程中，硫酸需稍過量，除保證反應充分進行外，其他作用還有_________(任寫一條)。

（2）除雜1過程加入MnO2后，發生氧化還原反應的離子方程式為_________；濾渣2 的主要成分是____________________________。

（3）為加快過濾速度，選擇如圖抽濾裝置完成。下列有關操作和說法正確的是______。

a. 抽濾的本質是加壓過濾

b. 抽濾成功的關鍵在于合理控制水的流速

c. 微粒直徑大于濾紙孔徑的物質進入吸濾瓶中

（4）電解1過程陽極電極反應式為____________。

（5）H2O2 是一種常用的綠色氧化劑，在平爐反應中不用 H2O2的原因是__________。

（6）“CO2歧化法” 制備 KMnO4是傳統工藝，寫出該歧化反應的化學方程式_____________。

Answer 1

【答案】 提供除雜 1 時所需要的酸性環境、抑制 Mn2＋的水解 MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O CoS 和 NiS b Mn2＋＋2H2O -2e- = MnO2＋4H＋ 錳的化合物可催化 H2O2 的分解，使消耗的 H2O2 增多 3K2MnO4 +4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3或3K2MnO4 +2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3

【解析】（1）酸溶浸過程中，硫酸需稍過量，除保證反應充分進行外，其他作用還有提供除雜 1 時所需要的酸性環境、抑制 Mn2＋的水解；（2）除雜1過程加入MnO2后，將Fe2＋氧化為Fe3＋，以便于通過調節pH使其轉化為沉淀而除去，發生氧化還原反應的離子方程式為MnO2＋2Fe2＋＋4H＋===Mn2＋＋2Fe3＋＋2H2O；濾渣1為氫氧化鐵，再加入硫化銨將鈷鎳轉化為難溶的硫化物，故濾渣2 的主要成分是CoS 和 NiS；（3）a. 抽濾的本質是減壓過濾，選項a錯誤；b. 抽濾成功的關鍵在于合理控制水的流速，選項b正確；c. 微粒直徑小于濾紙孔徑的物質進入吸濾瓶中，選項c錯誤。答案選b；（4）電解1過程陽極Mn2＋失電子產生MnO2，電極反應式為Mn2＋＋2H2O -2e- = MnO2＋4H＋；（5）H2O2 是一種常用的綠色氧化劑，在平爐反應中不用 H2O2的原因是錳的化合物可催化 H2O2 的分解，使消耗的 H2O2 增多；（6）“CO2歧化法” 制備 KMnO4是傳統工藝，該歧化反應錳的化合價由+6價變為+7價和+4價，發生的化學方程式為3K2MnO4 +4CO2+2H2O=2KMnO4+MnO2+4KHCO3或3K2MnO4 +2CO2=2KMnO4+MnO2+2K2CO3。