Question

用菱錳礦（MnCO₃）常含有Fe₂O₃、FeO、HgCO₃?2HgO等雜質(zhì)，工業(yè)常用菱錳礦制取錳，工藝流程如下：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）向粗液1中加入的水最后需要

 

方法才能達(dá)到技術(shù)要求．
（2）流程中用的空氣是用膜分離法制備的富氧空氣，該方法的原理是

 

．
（3）凈化劑主要成分為（NH₄）₂S，粗液2中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為

 

．
（4）寫(xiě)出陽(yáng)極的電極反應(yīng)式

 

．說(shuō)明電解液循環(huán)的原因

 

．
（5）寫(xiě)出鋁熱法煉錳的化學(xué)方程式

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),物質(zhì)的分離、提純的基本方法選擇與應(yīng)用

專(zhuān)題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：菱錳礦的主要成分是碳酸錳，含有Fe₂O₃、FeO、HgCO₃?2HgO等雜質(zhì)，加硫酸，生成硫酸汞沉淀，加液氯，將亞鐵離子氧化為鐵離子，通過(guò)調(diào)節(jié)pH使鐵離子轉(zhuǎn)化為沉淀，凈化劑還可將重金屬離子轉(zhuǎn)化為沉淀，凈液主要含硫酸錳，電解時(shí)錳離子放電生成二氧化錳，然后利用鋁熱反應(yīng)制備Mn，以此來(lái)解答．

解答： 解：（1）向粗液1中加入的水最后需要蒸餾達(dá)到濃縮的目的，使溶質(zhì)的濃度增大，故答案為：蒸餾；
（2）流程中用的空氣是用膜分離法制備的富氧空氣，其原理為空氣中的氧氣和氮?dú)馔高^(guò)分離膜的能力不同，故答案為：空氣中的氧氣和氮?dú)馔高^(guò)分離膜的能力不同；
（3）粗液2中發(fā)生主要反應(yīng)的離子方程式為Hg²⁺+S^2-=HgS↓，故答案為：Hg²⁺+S^2-=HgS↓；
（4）凈液主要含硫酸錳，電解時(shí)錳離子放電生成二氧化錳，則陽(yáng)極反應(yīng)式為Mn²⁺+2H₂O-2e^-=MnO₂+4H⁺；電解液循環(huán)利用是因回收未反應(yīng)的Mn²⁺，提高二氧化錳的產(chǎn)率，故答案為：Mn²⁺+2H₂O-2e^-=MnO₂+4H⁺；回收未反應(yīng)的Mn²⁺，提高二氧化錳的產(chǎn)率；
（5）鋁熱法煉錳的化學(xué)方程式為3MnO₂+4Al

高溫  .

2Al₂O₃+3Mn，故答案為：3MnO₂+4Al

高溫  .

2Al₂O₃+3Mn．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息的能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解、物質(zhì)分離提純等，題目難度中等，需要學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．