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碳酸錳
(MnCO3)是理想的高性能強磁性材料,也是制備Mn2O3、MnO2等錳的氧化物的重要原料,廣泛用于電子、化工、醫(yī)藥等行業(yè).一種制備MnCO3的生產流程如下圖所示.已知生成氫氧化物的
pH和有關硫化物的Ksp如下表:軟錳礦主要成分為
MnO2,其中含有鐵、鋁、硅的氧化物和少量重金屬化合物雜質,SO2來自工業(yè)廢氣.流程①中主要發(fā)生的反應有:MnO2+SO2(1)流程①中所得MnSO4溶液的pH比軟錳礦漿的pH________(填“大”或“小”),該流程可與________(填工業(yè)生產名稱)聯合,生產效益更高.
(2)反應②的目的是將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其離子反應方程式為________
________,這樣設計的目的和原理是________.
(3)反應②所得的含有MnSO4溶液中,c(Mn2+)=10-6 mol/L,c(Cu2+)=10-10 mol/L,c(Pb2+)=10-10 mol/L,在反應③中加入的Na2S溶液的物質的量濃度的取值范圍為________,反應③中碳酸鈣的作用是________.
(4)反應④發(fā)生的化學反應為:MnSO4+2NH4HCO3
MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O.反應中通常需加入稍過量的NH4HCO3,且控制溶液的pH為6.8~7.4.加入稍過量的NH4HCO3的目的是________,溶液的pH不能過低的原因是________.
(5)軟錳礦中錳的浸出有兩種工藝:
工藝
單晶硅是信息產業(yè)中重要的基礎材料。通常用焦炭在高溫下還原二氧化硅制得粗硅(含鐵、鋁、硼、磷等雜質),粗硅與氯氣反應生成四氯化硅(反應溫度450~500 ℃),四氯化硅經提純后用氫氣還原可得高純硅。以下是實驗室制備四氯化硅的裝置示意圖。![]()
相關信息如下:
a.四氯化硅遇水極易水解;
b.硼、鋁、鐵、磷在高溫下均能與氯氣直接反應生成相應的氯化物;
c.有關物質的物理常數見下表:
| 物 質 | SiCl4 | BCl3 | AlCl3 | FeCl3 | PCl5 |
| 沸點/℃ | 57.7 | 12.8 | - | 315 | - |
| 熔點/℃ | -70.0 | -107.2 | - | - | - |
| 升華溫度/℃ | - | - | 180 | 300 | 162 |
| 物質 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
| 開始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 |
| 完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 |
| 物質 | MnS | CuS | PbS |
| Ksp | 2.5×10-13 | 6.3×10-36 | 8.0×10-28 |
| 物質 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
| 開始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 |
| 完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 |
| 物質 | MnS | CuS | PbS |
| Ksp | 2.5×10-13 | 6.3×10-36 | 8.0×10-28 |
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