软锰矿（主要成份为MnO2）可用于制备锰及其化合物，如图为现代冶炼软锰矿制化学纯MnO2的工艺流程图．（1）软锰矿还能在C6H12O6和50%的H2SO4条件下还原浸出得到MnSO4，写出该反应的离子方程

Question

软锰矿（主要成份为MnO₂）可用于制备锰及其化合物，如图为现代冶炼软锰矿制化学纯MnO₂的工艺流程图．

（1）软锰矿还能在C₆H₁₂O₆和50%的H₂SO₄条件下还原浸出得到MnSO₄，写出该反应的离子方程式：___，同上述流程相比此法的优点是___．
（2）写出能提高氧化亚锰（MnO）浸出率的措施：___．
（3）滤渣1和滤渣2分别为___、___（填化学式）．
（4）写出滤液2加入NH₄HCO₃晶体制碳酸锰的化学方程式___；写出由滤渣3制化学纯MnO₂的化学方程式___．
（5）已知，t℃时Ksp[Mn（OH）₂]=10^-12.7，Ksp（MnCO₃）=10^-10.2，若往MnSO₄溶液中加入（NH₄）₂CO₃溶液，还会产生Mn（OH）₂，可能的原因有：MnCO₃（s）+2OH^-（aq）⇌Mn（OH）₂（s）+CO

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（aq），t℃时，计算该反应的平衡常数K=___．（填数值）
（6）剩余的MnCO₃及低价氧化亚锰，经H₂SO₄溶出，氯酸钠重质化，再经洗涤，烘干也可制得化学纯MnO₂（过程中会有黄绿色气体放出），写出该反应的离子方程式___．

Answer 1

（1）软锰矿与C₆H₁₂O₆和50%的H₂SO₄条件下生成MnSO₄，锰元素化合价降低，则碳元素化合价升高生成二氧化碳，反应为：12MnO₂+24H⁺+C₆H₁₂O₆=12Mn²⁺+6CO₂+18H₂O；该方法能耗低、操作更简便、转化率高；
故答案为：12MnO₂+24H⁺+C₆H₁₂O₆=12Mn²⁺+6CO₂+18H₂O；能耗低、操作更简便、转化率高；
（2）适当升高反应体系温度，及适当增大H₂SO₄浓度可提高氧化亚锰（MnO）浸出率；
故答案为：适当升高反应体系温度，及适当增大H₂SO₄浓度；
（3）浸出液含有Fe³⁺、Cu²⁺等杂质，调节溶液的pH，将 Fe³⁺以Fe（OH）₃沉淀下来，向滤液中加入硫化钠，可以将铜离子形成硫化物沉淀下来，故滤渣1为Fe（OH）₃；滤渣2为CuS；
故答案为：Fe（OH）₃；CuS；
（4）滤液2主要成分为硫酸锰，加入NH₄HCO₃晶体生成碳酸锰、硫酸铵、二氧化碳和水，反应为：MnSO₄+2NH₄HCO₃=MnCO₃+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；碳酸锰高温下被氧气氧化为二氧化锰，反应为：2MnCO₃+O₂(450℃.)/()MnO₂+2CO₂；
故答案为：MnSO₄+2NH₄HCO₃=MnCO₃+（NH₄）₂SO₄+CO₂↑+H₂O；2MnCO₃+O₂(450℃.)/()MnO₂+2CO₂；
（5）已知，t℃时Ksp[Mn（OH）₂]=10^-12.7，Ksp（MnCO₃）=10^-10.2，反应MnCO₃（s）+2OH^-（aq）⇌Mn（OH）₂（s）+CO₃^2-（aq），平衡常数K=(c(CO32-))/(c2(OH-))=(c(CO32-))/(c2(OH-))•(c(Mn2+))/(c(Mn2+))=(Ksp(MnCO3))/(Ksp[Mn(OH)2])=(10-10.2)/(10-12.7)=10^2.5；
故答案为：10^2.5；
（6）锰离子在酸性条件下被氯酸根离子氧化为二氧化锰，氯酸根离子被还原为氯离子，离子方程式为：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂+8H⁺；
故答案为：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂+8H⁺．