Question

菱錳礦的主要成分是碳酸錳，還含有Fe₂O₃、FeO、CaO、MgO等成分．某化工廠用廢鹽酸（質(zhì)量分?jǐn)?shù)約為20%）與菱錳礦制備MnCl₂.4H₂O（106℃時(shí)失去一分子結(jié)晶水，198℃時(shí)失去全部結(jié)晶水），部分工藝流程如圖1：

（1）鹽酸與菱錳礦中碳酸錳反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____
（2）酸浸取時(shí)，浸出時(shí)間對(duì)浸出率的影響如圖2所示，工業(yè)采用的浸取時(shí)間是60min，其可能的原因是______．
（3）圖1中“凈化劑X”可能是______．
（4）加入MnSO₄后控制實(shí)驗(yàn)條件析出某種雜質(zhì)離子的鹽Y，鹽Y的主要成分是______．
（5）濃縮結(jié)晶時(shí)，必須一出現(xiàn)晶膜就立刻停止加熱，其原因是______．

Answer 1

解：1）菱錳礦的主要成分是碳酸錳，碳酸錳與鹽酸反應(yīng)生成氯化錳、二氧化碳、水，反應(yīng)方程式為MnCO₃+2HCl=MnCl₂+CO₂↑+H₂O．
故答案為：MnCO₃+2HCl=MnCl₂+CO₂↑+H₂O．
（2）圖中反映浸取時(shí)間為60分鐘時(shí)浸取率出現(xiàn)第一個(gè)峰值，此后時(shí)間延長(zhǎng)對(duì)浸出率沒(méi)有明顯影響．從提高生產(chǎn)效率角度考慮再延長(zhǎng)浸出時(shí)，浸出的增量不明顯，而且還會(huì)增大生產(chǎn)成本，選擇浸出時(shí)間為60分鐘較為合理．
故答案為：浸取時(shí)間為60分鐘時(shí)浸取率出現(xiàn)第一個(gè)峰值，此后時(shí)間延長(zhǎng)對(duì)浸出率沒(méi)有明顯影響．從提高生產(chǎn)效率角度考慮再延長(zhǎng)浸出時(shí)，浸出的增量不明顯，而且還會(huì)增大生產(chǎn)成本，選擇浸出時(shí)間為60分鐘較為合理．
（3）由工藝流程可知，圖1中“凈化劑X”目的除去溶液中Ca²⁺，因?yàn)椴荒芤�入新的雜質(zhì)，所以“凈化劑X”是MnCO₃．
故答案為：MnCO₃．
（4）根據(jù)轉(zhuǎn)化圖可知，此時(shí)留在溶液中的陽(yáng)離子除了錳離子外，主要就是鎂離子，所以Y是硫酸鎂晶體．
故答案為：MgSO₄．
（5）由信息可知，MnCl₂?4H₂O在加熱時(shí)容易失去結(jié)晶水，若水分太少可能導(dǎo)致得到的晶體是失去部分結(jié)晶水的產(chǎn)物，導(dǎo)致產(chǎn)品不純．
故答案為：若水分太少可能導(dǎo)致得到的晶體是失去部分結(jié)晶水的產(chǎn)物，導(dǎo)致產(chǎn)品不純．
分析：（1）菱錳礦的主要成分是碳酸錳，碳酸錳與鹽酸反應(yīng)符合復(fù)分解反應(yīng)，生成氯化錳、二氧化碳、水．
（2）圖中反映浸取時(shí)間為60分鐘時(shí)浸取率出現(xiàn)第一個(gè)峰值，此后時(shí)間延長(zhǎng)對(duì)浸出率沒(méi)有明顯影響．再延長(zhǎng)浸出時(shí)，浸出的增量不明顯，而且還會(huì)增大生產(chǎn)成本．
（3）由工藝流程可知，圖1中“凈化劑X”目的除去溶液中Ca²⁺，因?yàn)椴荒芤�入新的雜質(zhì)，所以“凈化劑X”是MnCO₃．
（4）根據(jù)轉(zhuǎn)化圖可知，此時(shí)留在溶液中的陽(yáng)離子除了錳離子外，主要就是鎂離子．據(jù)此判斷．
（5）由信息可知，MnCl₂?4H₂O在加熱時(shí)容易失去結(jié)晶水，導(dǎo)致產(chǎn)品不純．
點(diǎn)評(píng)：考查學(xué)生對(duì)工藝流程的理解、閱讀題目獲取信息的能力、對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的理解、物質(zhì)分離提純等，難度中等，需要學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)解決問(wèn)題，注意基礎(chǔ)知識(shí)的全面掌握．