实验室以碳酸锰矿（含MnCO₃及少量Fe、Al、Si等氧化物）为原料制高纯MnCO₃和MnO₂的流程如图：
（1）焙烧时的温度为300～500℃，写出焙烧时MnCO₃所发生反应的化学方程式：

MnCO₃+（NH₄）₂SO₄

300

～

500

℃

MnSO₄+2NH₃↑+CO₂↑+H₂O

MnCO₃+（NH₄）₂SO₄

300

～

500

℃

MnSO₄+2NH₃↑+CO₂↑+H₂O

。
（2）焙烧前需测定碳酸锰矿中MnCO₃的含量，测定过程如下：称取0.2000g碳酸锰矿粉于锥形瓶中，加入15mL磷酸，加热并不断摇动至矿粉溶解，加入NH₄NO₃将溶液中的Mn²⁺转化为Mn（PO₄）₂^3-，待冷却至室温后，加入40mL蒸馏水，滴加2滴N苯代邻胺基苯甲酸作指示剂，用0.02000mol•L^-1（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液滴定至终点[滴定过程中Mn（PO₄）₂^3-与Fe²⁺反应生成Mn²⁺和Fe³⁺]，消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂标准溶液30.00mL。计算碳酸锰矿中MnCO₃的含量

30

×

1

0

-

3

×

0

.

02

×

115

0

.

2

×100%=34.5%

30

×

1

0

-

3

×

0

.

02

×

115

0

.

2

×100%=34.5%

（写出计算过程）。
（3）将过滤后所得溶液净化后可得MnSO₄溶液。
①将净化后MnSO₄溶液置于如图所示三颈烧瓶中，控制一定的温度，将沉淀剂滴加到烧瓶中，充分反应后过滤、洗涤、干燥可得MnCO₃白色粉末。沉淀剂可以使用Na₂CO₃溶液、NH₄HCO₃溶液或NH₄HCO₃与氨水的混合溶液。实验小组经过比较后使用的是NH₄HCO₃与氨水的混合溶液。
a.不使用Na₂CO₃溶液的原因是

Na₂CO₃的碱性较强，会有部分Mn元素转化成Mn（OH）₂沉淀，所得MnCO₃不纯，Mn的利用率降低

Na₂CO₃的碱性较强，会有部分Mn元素转化成Mn（OH）₂沉淀，所得MnCO₃不纯，Mn的利用率降低

。
b.不使用NH₄HCO₃溶液的原因是

NH₄HCO₃为弱酸弱碱盐，Mn²⁺与

HCO

-

3

电离产生

CO

2

-

3

结合成MnCO₃，促使

HCO

-

3

电离，c（H⁺）增大，H⁺与

HCO

-

3

反应生成CO₂，造成NH₄HCO₃的利用率降低

NH₄HCO₃为弱酸弱碱盐，Mn²⁺与

HCO

-

3

电离产生

CO

2

-

3

结合成MnCO₃，促使

HCO

-

3

电离，c（H⁺）增大，H⁺与

HCO

-

3

反应生成CO₂，造成NH₄HCO₃的利用率降低

。
②已知MnSO₄可发生如下反应：MnSO₄+K₂S₂O₈+4NaOH=MnO₂↓+K₂SO₄+2Na₂SO₄+2H₂O，MnSO₄和K₂S₂O₈的物质的量相同，改变NaOH的物质的量，测得Mn的转化率、MnO₂的含量

m

（

M

n

O

2

）

m

（

M

n

O

2

）

+

m

（

M

n

（

OH

）

2

）

与NaOH和MnSO₄物质的量比值之间的关系如图所示。根据信息，补充完整制取纯净MnO₂的实验方案：将20mL1.0mol•L^-1的MnSO₄溶液和20mL1.0mol•L^-1的K₂S₂O₈溶液混合，

边搅拌边向混合溶液中加入90mL 1.0mol•L^-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0mol•L^-1BaCl₂溶液无沉淀生成，过滤，干燥

边搅拌边向混合溶液中加入90mL 1.0mol•L^-1的NaOH溶液，充分反应后过滤，向滤渣中边搅拌边加入适量1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液，当固体不再减少时，过滤，用蒸馏水多次洗涤滤渣，直至取最后一次洗涤滤液加入1.0mol•L^-1BaCl₂溶液无沉淀生成，过滤，干燥

，得到纯净的MnO₂（实验中可使用的试剂是1.0mol•L^-1NaOH溶液、1.0mol•L^-1H₂SO₄溶液、1.0mol•L^-1BaCl₂溶液）。