题目

工业上可用软锰矿（主要成分是MnO2）和黄铁矿（主要成分是FeS2）为主要原料制备高性能磁性材料碳酸锰（MnCO3）。其工业流程如下： 已知：MnCO3难溶于水、乙醇，潮湿时易被空气氧化，100℃开始分解。回答下列问题： （1）净化工序的目的是除去溶液中的Cu2+、Ca2+等杂质。若测得滤液中c(F-)=0.01mol/L-1，滤液中残留的c(Ca2+)=        〔已知：Ksp(CaF2)=1.46×10-10〕 （2）沉锰工序中，298K、c(Mn2+)为1.05 mol/L-1时， 实验测得MnCO3的产率与溶液pH、反应时间的关系 如图所示。根据图中信息得出的结论是            。 （3）从沉锰工序中得到纯净MnCO3的操作方法是： 过滤、                     。 （4）为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠(Na2C2O4)固体，再加入足量的稀硫酸并加热(杂质不参加反应)，充分反应后冷却，将所得溶液转移到250mL容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol·L-1高锰酸钾溶液进行滴定，当滴入20.0mL溶液时恰好完全反应。 已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下均能将草酸钠(Na2C2O4)氧化： 2MnO4- + 5C2O42- + 16H+ == 2Mn2+ + 10CO2↑+ 8H2O     MnO2 +      C2O42- +     H+ ==      Mn2+ +        CO2↑+       H2O 求该软锰矿中二氧化锰的质量分数            。 答案：（1）1.46×10-6 mol/L    （2）pH等于7.0时反应速率最快，且MnCO3的产率最高（或pH越大得到的MnCO3的产率越高，所需要的时间越短，且在pH=7时，有更好的效果） （3）先水洗2-3次，再用乙醇洗涤、低温干燥（或低于100℃干燥） （4）1 1 4 1 2 2 解：n(C2O42-)= 2.68g÷134g/mol=0.02mol  ……(1分) 滴定250mL稀释后溶液，消耗n(MnO4-)=0.0200mol/L×0.0200L×10=0.00400mol 根据氧化还原反应中得失电子数相等 n(MnO2)×2+0.00400mol×5=0.0200mol×2     n(MnO2)=0.0100mol

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