简答题 （12分）锰的用途非常广泛，在钢铁工业中，锰的用量仅次于铁，90%的锰消耗于钢铁工业，10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。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，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是
。
（2）步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸，其目的有3点：①使矿物中的物质充分反应；②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境；③
。
（3）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式是
，加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3+。
（4）步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是
& #160; 。
（5）步骤Ⅳ中，在
（填“阴”或“阳”）极析出Mn，电极反应方程式为
。
（6）电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10－5 mol·L-1，则应保持溶液中c(S2－)≥
mol·L－1。
简答题 （12分）锰的用途非常广泛，在钢铁工业中，锰的用量仅次于铁，90%的锰消耗于钢铁工业，10%的锰消耗于有色冶金、化工、电子、电池、农业等部门。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
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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
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（1）步骤Ⅰ中，MnCO3与硫酸反应的化学方程式是
。
（2）步骤Ⅰ中需要加入稍过量的硫酸，其目的有3点：①使矿物中的物质充分反应；②提供第Ⅱ步氧化时所需要的酸性环境；③
来源:91 考试网60; 。
（3）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式是
，加氨水调节溶液的pH为5.0～6.0，以除去Fe3+。
（4）步骤Ⅲ中，滤渣2的主要成分是
。
（5）步骤Ⅳ中，在
（填“阴”或“阳”）极析出Mn，电极反应方程式为
。
（6）电解后的废水中还含有Mn2+，常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)2沉淀，过滤后再向滤液中加入适量Na2S，进行二级沉降。欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10－5 mol·L-1，则应保持溶液中c(S2－)≥
mol·L－1。
本题答案：（12分）
（1）MnCO3+H2SO4 ＝MnSO4
本题解析：
试题分析：（1）碳酸锰与硫酸反应生成硫酸锰、二氧化碳和水，所以化学方程式是MnCO3+H2SO4 ＝MnSO4+ CO2↑+H2O；
（2）根据表中数据可知氢氧化锰是弱碱，所以硫酸锰水解生成氢氧化锰和硫酸，则硫酸过量的第三个作用是抑制锰离子水解；
（3）步骤Ⅱ中，MnO2在酸性条件下可将Fe2+氧化为Fe3+，二氧化锰被还原为锰离子，离子方程式是MnO2+2Fe2++4H+＝Mn2++2Fe3++2H2O；
（4）根据流程图可知，除杂1时，将铁离子除去，则除杂2的目的是除去镍离子和钴离子，根据沉淀的溶度积可知，加入硫化铵后，镍离子和钴离子已硫化物的沉淀除去，所以滤渣2的主要成分是CoS和NiS；
（5）电解时，锰离子在阴极发生还原反应，所以Mn在阴极析出；电极反应式是Mn2++2e－＝Mn；
（6）因为KMnS=1.0×10-11，所以欲使溶液中c(Mn2+)≤1.0×10－5 mol·L-1，则应保持溶液中c(S2－)≥KMnS/ c(Mn2+)=1×10－6 mol/L。
考点：考查对工业流程的分析，溶度积的应用，离子方程式的书写
本题所属考点：【电解池原理】
本题难易程度：【困难】
One today is worth two tomorrow. 一个今天抵得上两个明天.
