Question

【題目】馬日夫鹽用于鋼鐵制品，特別是大型機(jī)械設(shè)備的磷化處理，可起到防銹效果。以軟錳礦（主要成分為及少量的FeO、和）為原料制備馬日夫鹽的主要工藝流程如圖：

（1）“浸錳”過(guò)程中，FeO參與氧化還原反應(yīng)的離子方程式為_______________。

（2）的萃取率與溶液的pH的關(guān)系如圖所示，當(dāng)時(shí)，的萃取率急劇下降的原因可能為_______________（用化學(xué)用語(yǔ)表示）。

（3）“調(diào)pH”的最大范圍為________。

金屬離子	開(kāi)始沉淀的pH	完全沉淀的pH
	l. 8	3.2
	3.0	5.0
	5.8	8.8
	7.8	9.8

（4）如圖為硫酸錳水合物的溶解度曲線，若要用“調(diào)pH”所得濾液制備，需要控制溫度在80℃~90℃之間的原因是_____，采用水浴加熱，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、_____（填操作名稱(chēng)）、用80℃~90℃的蒸餾水洗滌2~3次，放在真空干燥箱中低溫干燥獲得。

（5）寫(xiě)出檢驗(yàn)“沉錳”是否已完成的實(shí)驗(yàn)操作_________。

（6）常溫下，馬日夫鹽溶液顯________性（填“酸”或“堿”），理由是：____________。（寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程并結(jié)合必要的文字說(shuō)明。已知：的電離常數(shù)，，）

Answer 1

【答案】2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O （或5.0~7.8） 溫度較高時(shí)，有利于析出較多的 趁熱過(guò)濾 取少許上層清液于試管中，滴加溶液，若無(wú)沉淀生成，則說(shuō)明沉錳已經(jīng)完成 酸性 水解顯酸性：根據(jù)，的水解常數(shù)為

因?yàn)?/span>的電離常數(shù)為大于，所以在溶液中以電離為主，即溶液顯酸性。

【解析】

軟錳礦（主要成分為MnO2，還含有少量的FeO、Al2O3和SiO2）用稀硫酸浸取，FeO、Al2O3和MnO2被溶解，同時(shí)二氧化錳氧化Fe2+，多余的二氧化錳被二氧化硫還原為錳離子，反應(yīng)為2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O，SO2+MnO2=SO42-+Mn2+，SiO2不溶，過(guò)濾，濾渣1為SiO2，濾液含有：Mn2+、Fe3+、Al3+，加入有機(jī)萃取劑，除去Fe3+，調(diào)節(jié)水層的pH除去Al3+，濾渣2為Al(OH)3，濾液主要含有Mn2+，加入碳酸鈉溶液沉錳，得到碳酸錳，再用磷酸反應(yīng)，凈化得到Mn(H2PO4)22H2O，以此來(lái)解答。

(1)軟錳礦的主要成份為MnO2，結(jié)合FeO中鐵元素的化合價(jià)，可判斷FeO被氧化為，被還原為，反應(yīng)的離子方程式為：2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O，故答案為：2FeO+MnO2+8H+=2Fe3++Mn2++4H2O；

(2)因發(fā)生水解，溶液中下降，造成萃取率下降，離子方程式為：，故答案為：；

(3)從流程來(lái)看，前面已經(jīng)分離出，調(diào)pH的主要目的是為了除去，同時(shí)要防止轉(zhuǎn)化為沉淀，所以“調(diào)pH”的最大范圍為，故答案為：（或5.0~7.8）；

(4)當(dāng)溫度高于23.9℃時(shí)，硫酸錳水合物主要以形式存在，溫度升高其溶解度呈下降趨勢(shì)，溫度在80℃~90℃的溶解度較小，有利于析出。“趁熱過(guò)濾”可防止因溫度過(guò)低而析出，而且趁熱時(shí)溶解度較低，有利于獲得更多，故答案為：溫度較高時(shí)，有利于析出較多的；趁熱過(guò)濾；

(5) “沉錳”完成時(shí)，溶液中很小，再加入溶液，難以形成沉淀，故答案為：取少許上層清液于試管中，滴加溶液，若無(wú)沉淀生成，則說(shuō)明沉錳已經(jīng)完成；

(6)水解顯酸性是造成馬日夫鹽的水溶液顯酸性的原因之一，的電離程度與水解程度的大小關(guān)系也是影響其酸堿性的另一原因。根據(jù)水解方程式，可知的水解常數(shù)為因?yàn)?/span>的電離常數(shù)為大于其水解常數(shù)，所以在溶液中以電離為主，即溶液顯酸性，故答案為：酸性；水解顯酸性：根據(jù)，的水解常數(shù)為

因?yàn)?/span>的電離常數(shù)為大于，所以在溶液中以電離為主，即溶液顯酸性。