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【碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿(主要成分FeS2)为主要原料制备碳酸锰(MnCO3难溶,分解温度较高)的一种工艺流程如下:已知:几种金属离子沉】
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问题描述:

碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体,工业上以软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿

(主要成分FeS2)为主要原料制备碳酸锰(MnCO3难溶,分解温度较高)的一种工艺流程如下:

已知:几种金属离子沉淀的pH如下表:

Fe2+Fe3+Cu2+Mn2+
开始沉淀的pH7.53.25.28.8
完全沉淀的pH9.73.77.810.4
回答下列问题:

(1)为了提高溶浸工序中原料的浸出效率,可以采取的措施有___

A.适当升高温度 B.搅拌 C.研磨矿石 D.加入足量的蒸馏水

(2)溶浸过程中发生的主要反应如下,请完成并配平该反应的离子方程式:

2FeS2+15MnO2+___=___Fe3++___Mn2++___SO42ˉ+___

(3)净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质.

请写出除去Cu2+的离子方程式:___;

若测得滤液中c(Fˉ)=0.01mol•Lˉ1,则滤液中残留c(Ca2+)=___mol•Lˉ1.

[已知:Ksp(CaF2)=1.5×10ˉ10]

(4)除铁工序中,先加入适量的软锰矿,其作用是___,再加入石灰调节溶液的pH的范围为___.

(5)副产品A的主要成分是___.

廖晓辉回答:
  软锰矿(主要成分MnO2)和黄铁矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液PH,使铁离子全部沉淀,过滤得到浸出液中主要含有Cu2+、Ca2+等杂质,加入硫化铵和氟化铵,除去Cu2+、Ca2+过滤,在滤液中加入碳酸氢铵和氨水过滤得到混合溶液加热赶出氨气结晶析出得到硫酸铵,滤渣为碳酸锰,通过洗涤、烘干得到硫酸锰晶体,   (1)升高温度、搅拌、减小固体的颗粒等均能加速固体的溶解,所以为了提高溶浸工序中原料的浸出效率,可以采取的措施有:适当升高温度,搅拌,研磨矿石,   故答案为:ABC;   (2)FeS2与MnO2反应后生成Fe3+、Mn2+和SO42-,1molFeS2失去15mol电子,1molMnO2得到2mol电子,根据得失电子守恒,FeS2的计量数为2,MnO2的计量数为15,则生成的Fe3+计量数为2,SO42-的计量数为4,Mn2+的计量数为15,根据电荷守恒可知反应物中有H+,根据原子守恒可知生成物有H2O;所以离子方程式配平为:   2FeS2+15MnO2+28H+=2Fe3++14H2O+15Mn2++4SO42,   故答案为:28H+;2;15;4;14H2O;   (3)净化工序中用硫离子与Cu2+、Ca2+反应生成沉淀,而除去Cu2+、Ca2+,反应的离子方程式为Cu2++S2ˉ=CuS↓,已知Ksp(CaF2))=1.5×10-10,c(F-)=0.01mol•L-1,则c(Ca2+)=Kspc 
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