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  • 1. (2023高三下·河北开学考) 利用软锰矿(主要成分是MnO2 , 其中还含有少量CaO、MgO、SiO2、Al2O3等杂质)制取高纯硫酸锰的工艺流程如下图所示。

    已知:常温下,一些金属氢氧化物沉淀时的pH如下表:

    氢氧化物

    Fe(OH)3

    Fe(OH)2

    Mn(OH)2

    Al(OH)3

    开始沉淀pH

    1.5

    6.5

    7.7

    3.8

    沉淀完全pH

    3.7

    9.7

    9.8

    5.2

    常温下,一些难溶电解质的溶度积常数如下表:

    难溶电解质

    MnF2

    CaF2

    MgF2

    KSp

    5.3×10-3

    51.5×10-10

    7.4×10-11

    回答下列问题:

    1. (1) “浸取”时,铁屑与MnO2反应生成Fe3+的离子方程式为;“浸出液”需要鼓入一段时间空气后,再进行“沉铁”的原因是
    2. (2) “沉铁、铝”时,加CaCO3控制溶液pH的范围是;完全沉淀时,金属离子浓度为1×10-5 mol·L-1 , 则常温下Ksp[Fe(OH)3]=
    3. (3) 深度除杂中加入MnF2可以除去钙离子、镁离子的原因是(用平衡原理解释,已知:K>105可以认为反应几乎完全进行)。
    4. (4) 用石墨和金属Mn作电极,电解硫酸锰溶液可以制取金属锰,其中金属Mn应与电源(填“正”或“负”)极相连;阳极产生标准状况下体积为4.48 L气体时,理论上可以制取gMn。

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