*化銨焙燒菱錳礦製備高純度碳*錳的工藝流程如下：已知：①菱錳礦石主要成分是，還含有少量Fe、Al、Ca、Mg等...

問題詳情：

*化銨焙燒菱錳礦製備高純度碳*錳的工藝流程如下：

已知：①菱錳礦石主要成分是，還含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素；

②相關金屬離子形成*氧化物沉澱時的pH如下：

③常温下，的溶度積分別為

回答下列問題：

(1)“焙燒”時發生的主要化學反應方程式為_____________________。

(2)分析下列圖1、圖2、圖3，*化銨焙燒菱鎂礦的最佳條件是：

焙燒温度_________，*化銨與菱鎂礦粉的質量之比為__________，焙燒時間為___________.

(3)浸出液“淨化除雜”過程如下：首先加入氧化為，反應的離子方程式為________；然後調節溶液pH使沉澱完全，此時溶液的pH範圍為____。再加入沉澱，當時， =______

(4)碳化結晶時，發生反應的離子方程式為___________。

(5)流程中能循環利用的固態物質是____________。

【回答】

【*】MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O    500℃    1.10    60min    MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O    5.2≤pH<8.8    5×10-6    Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O    NH4Cl   

【解析】 (1)根據工藝流程圖知“焙燒”時發生的主要化學反應方程式為：MnCO3+2NH4Cl MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；

(2)根據圖示錳浸出率比較高，焙燒菱鎂礦的最佳條件是：焙燒温度500℃；*化銨與菱鎂礦粉的質量比為1.10；焙燒時間為60min；

(3)二氧化錳具有氧化*，可以氧化亞鐵離子，而二氧化錳被還原為錳離子，反應的離子方程式為：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；根據題幹信息知pH在5.2時Al3+沉澱完全，pH在8.8時，Mn2+開始沉澱，所以將Fe3+、Al3+沉澱完全，可以調整pH範圍在5.2≤pH<8.8；根據的溶度積計算得：c2(F-)= ，c(Mg2+)= mol/L；

(4)根據流程圖知碳化結晶時，發生反應的離子方程式為：Mn2++2HCO3-MnCO3↓+CO2↑+H2O；

(5)流程圖可以看出能循環利用的固態物質是NH4Cl。

知識點：電離平衡 水解平衡

題型：實驗,探究題