Question

【題目】工業上用菱錳礦[主要成分為MnCO3，含FeCO3、Cu2(OH)2CO3、SiO2等雜質]為原料來制取二氧化錳，其生產流程示意圖如下：

回答下列問題：

（1）將濾液與濾渣分離的操作是______。

（2）向菱錳礦中加入鹽酸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3都溶解并轉化為MnCl2、FeCl2、CuCl2。鹽酸與MnCO3反應的化學方程式為________。

（3）加入生石灰將溶液pH調至4，此時溶液呈________（填“酸性”或“堿性”）。

（4）加入雙氧水將鐵元素轉化為Fe(OH)3沉淀，其反應為： 2FeCl2 + H2O2 + 4H2O = 2Fe(OH)3↓ + 4HCl，該反應化合價發生變化的元素是氧和_______。

（5）加入Na2S、MnS等硫化物，均可將MnCl2中混有的CuCl2轉化為CuS沉淀除去，但實際生產中選用MnS，其原因是________。

Answer 1

【答案】過濾 MnCO3 + 2HCl = MnCl2 + CO2↑+ H2O 酸性 鐵（或Fe） 除雜不引入新的雜質

【解析】

流程圖菱錳礦中MnCO3，含FeCO3、Cu2(OH)2CO3、SiO2等雜質，加入過量稀鹽酸后MnCO3，含FeCO3、Cu2(OH)2CO3，均反應生成其相應的氯化物，MnCl2、FeCl2、CuCl2；SiO2等雜質不與稀鹽酸反應，故成為濾渣1，向濾液中加入生石灰，調節pH至4,得到溶液1，往溶液1中加入雙氧水把FeCl2氧化成FeCl3，使氯化鐵轉化為氫氧化鐵沉淀，過濾后得到濾液2，加入MnS固體把CuCl2轉化為CuS沉淀除去CuCl2，過濾后得到濾液3，再經過后面的一系列步驟得到二氧化錳。

（1）用過濾的操作能將濾液與濾渣。故填：過濾

（2）向菱錳礦中加入鹽酸，MnCO3、FeCO3、Cu2(OH)2CO3都溶解并轉化為MnCl2、FeCl2、CuCl2。鹽酸與MnCO3反應生成氯化錳、水和二氧化碳，其化學方程式為：MnCO3 + 2HCl = MnCl2 + CO2↑+ H2O；故填：MnCO3 + 2HCl = MnCl2 + CO2↑+ H2O

（3）加入生石灰將溶液pH調至4，此時pH仍小于7，故此時溶液呈酸性；故填：酸性

（4）加入雙氧水將鐵元素轉化為Fe(OH)3沉淀，其反應方程式為：2FeCl2 + H2O2 + 4H2O = 2Fe(OH)3↓ + 4HCl，該反應中鐵元素由+2價升到了+3價，氧元素由-1價降到了-2價；故化合價發生變化的元素是氧和鐵；故填：鐵（或Fe）

（5）加入Na2S、MnS等硫化物，均可將MnCl2中混有的CuCl2轉化為CuS沉淀除去，但實際生產中選用MnS，因為加入MnS不引入雜質，而Na2S會引入新的雜質，導致后面較難提純；故填：除雜不引入新的雜質