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工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:

化学试题 05-22
工业上采用氯化铵焙烧菱锰矿制备高纯碳酸锰的流程如图所示:
 
已知:①菱锰矿的主要成分是MnCO3,其余为Fe、Ca、Mg、Al等元素。
②部分阳离子沉淀时溶液的pH。

 


离子

Al3+

Fe3+

Ca2+

Mn2+

Mg2+

开始沉淀的pH

4.1

2.2

10.6

8.1

9.1

沉淀完全的pH

4.7

3.2

13.1

10.1

11.1

③焙烧过程中主要反应为MnCO3+2NH4ClMnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O。
(1)根据图1、2、3,分析焙烧过程中最佳的焙烧温度、焙烧时间、m(NH4Cl)/m(菱锰矿粉)分别为________、________、________。
 
(2)对浸出液净化除杂时,需先加入MnO2,作用是________,再调节溶液pH的最大范围为________,将Fe3+和Al3+变为沉淀而除去,然后加入NH4F将Ca2+、Mg2+变为氟化物沉淀除去。
(3)“碳化结晶”步骤中,加入碳酸氢铵时反应的离子方程式为______________________。
(4)上述流程中可循环使用的物质是________(填化学式)。
(5)现用滴定法测定产品中锰的含量。实验步骤:称取4.000 g 试样,向其中加入稍过量的磷酸和硝酸,加热使产品中MnCO3完全转化为[Mn(PO4)2]3-(其中NO3(-)转化为NO2(-));加入稍过量的硫酸铵,发生反应NO2(-)+NH4(+)===N2↑+2H2O以除去NO2(-);加入稀硫酸酸化,再加入60.00 mL 0.500 mol·L-1硫酸亚铁铵溶液,发生的反应为[Mn(PO4)2]3-+Fe2+===Mn2++Fe3++2PO4(3-);用5.00 mL 0.500 mol·L-1酸性K2Cr2O7溶液恰好除去过量的Fe2+。
①酸性K2Cr2O7溶液与Fe2+反应的离子方程式为_________________________________。
②试样中锰的质量分数为______。

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