一种以磷铁渣（主要含FeP，以及少量Fe₂O₃、SiO₂等杂质）、KMnO₄为原料制备磷酸锰[Mn₃（PO₄）₂]的实验过程如图：

（1）溶解。将一定量的磷铁渣加入如图-1装置所示的三颈烧瓶中，维持温度60℃，边搅拌边向三颈烧瓶中加入一定量的硫酸和KMnO₄溶液，反应后有Fe³⁺、Mn²⁺和H₃PO₄生成。反应后过滤。
①写出FeP反应的离子方程式：

5FeP+8

M

n

O

-

4

+39H⁺=5Fe³⁺+8Mn²⁺+5H₃PO₄+12H₂O

5FeP+8

M

n

O

-

4

+39H⁺=5Fe³⁺+8Mn²⁺+5H₃PO₄+12H₂O

。
②实验中当观察到某种现象时可不再加入KMnO₄溶液，该现象是：

三颈烧瓶中加入KMnO₄溶液后红色不消失

三颈烧瓶中加入KMnO₄溶液后红色不消失

。
③FePO₄难溶于水，反应Fe³⁺+H₃PO₄⇌FePO₄+3H⁺的平衡常数为

1.92

1.92

。[已知K_sp（FePO₄）=1×10^-22，H₃PO₄的电离平衡常数K_a1=8×10^-3、K_a2=6×10^-8、K_a3=4×10^-13]
④实验中需不断补充稀硫酸控制溶液的pH。pH过大会降低Fe的浸出率和消耗过多的KMnO₄，原因是

pH过大，Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃或转化为FePO₄沉淀造成Fe的浸出率低，KMnO₄转化为MnO₂，氧化等量的FeP消耗的KMnO₄更多

pH过大，Fe³⁺水解生成Fe（OH）₃或转化为FePO₄沉淀造成Fe的浸出率低，KMnO₄转化为MnO₂，氧化等量的FeP消耗的KMnO₄更多

。
（2）除铁。向所得滤液中加入萃取剂（由磷酸酯和煤油混合而成，磷酸酯易溶于煤油，难溶于水）萃取溶液中的Fe³⁺。萃取结束后取有机层，经过反萃取操作，可回收萃取剂重复使用。已知萃取剂中磷酸酯（用HA表示）萃取溶液中Fe³⁺时发生如下反应：Fe³⁺+3（HA）₂（有机层）⇌Fe（HA₂）₃（有机层）+3H⁺，反萃取回收萃取剂的方法是

向萃取后所得有机层中（分批次）加入一定量的硫酸，充分振荡后静置分液，取有机层

向萃取后所得有机层中（分批次）加入一定量的硫酸，充分振荡后静置分液，取有机层

。
（3）制Mn₃（PO₄）₂请补充完整由萃取后所得水层中Mn²⁺、H₃PO₄制纯净Mn₃（PO₄）₂固体的实验方案：取萃取后所得水层溶液100mL[其中c（Mn²⁺）=1.2mol•L^-1]，

向其中滴加50mL0.1mol•L H₃PO₄，再滴加NaOH溶液，至溶液pH=7，过滤，洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液中加入盐酸和BaCl₂溶液无沉淀生成

向其中滴加50mL0.1mol•L H₃PO₄，再滴加NaOH溶液，至溶液pH=7，过滤，洗涤沉淀至最后一次洗涤滤液中加入盐酸和BaCl₂溶液无沉淀生成

，干燥沉淀，得Mn₃（PO₄）₂固体。{已知溶液的pH对所得沉淀中锰磷比[

n

（

M

n

）

n

（

P

）

]和Mn的沉淀率影响如图-2所示。实验中需使用的实验试剂有：0.1mol•L^-1H₃PO₄、NaOH溶液、盐酸、BaCl₂溶液}