锰元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多种氧化物,其中Mn3O4是重要的结构材料。工业上用软锰矿(主要成分为MnO2,含有少量FeO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质)制备Mn3O4的流程如图1所示:

已知:①3MnO2+2Fe+6H2SO4=3MnSO4+Fe2(SO4)3+6H2O,Fe2+容易被H2O2氧化为Fe3+;
②Mn2+在pH大于6的环境中易形成Mn(OH)2沉淀,有关氢氧化物沉淀pH见表:
氢氧化物 | Fe(OH)3 | Al(OH)3 | Mn(OH)2 | Mg(OH)2 |
pH | 3.2 | 5.0 | 9.8 | 12.4 |
升高温度(或增大接触面积或加快搅拌速度等)
升高温度(或增大接触面积或加快搅拌速度等)
(只写1个);加氨水调节pH保持在5.5的目的是 使铁离子和铝离子转化为沉淀,除去铁离子和铝离子
使铁离子和铝离子转化为沉淀,除去铁离子和铝离子
。(2)用MnF2进行深度除杂的目的是除去MgSO4。发生的反应为复分解反应,则该反应的化学方程式为
MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓
MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓
。(3)“沉淀”时滤液主要成分可以作为常见的固态化肥,则该成分可能为
(NH4)2SO4
(NH4)2SO4
(填化学式),在实验室中过滤时玻璃棒的作用是 引流
引流
。(4)“氧化”时,Mn(OH)2与空气中的氧气在60℃条件下反应生成Mn3O4,该反应的化学方程式为
6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O
60
℃
6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O
。60
℃
(5)⊕通空气8小时左右,所得固体几乎全部为Mn3O4,推出该结论的依据是
Mn3O4中锰元素的质量分数为72%,通空气8小时左右,固体中锰元素质量分数为72%,故所得固体几乎全部为Mn3O4
Mn3O4中锰元素的质量分数为72%,通空气8小时左右,固体中锰元素质量分数为72%,故所得固体几乎全部为Mn3O4
。【答案】升高温度(或增大接触面积或加快搅拌速度等);使铁离子和铝离子转化为沉淀,除去铁离子和铝离子;MnF2+MgSO4=MnSO4+MgF2↓;(NH4)2SO4;引流;6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O;Mn3O4中锰元素的质量分数为72%,通空气8小时左右,固体中锰元素质量分数为72%,故所得固体几乎全部为Mn3O4
60
℃
【解答】
【点评】
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