锰及其化合物在现代工业及国防建设中具有十分重要的地位．（1）隐形涂料是我国于2014年3月1日成功首飞的最新2011号歼20实现隐形的关键材料．锰锌铁氧体是当前广泛使用的一种隐形材料，

Question

锰及其化合物在现代工业及国防建设中具有十分重要的地位．
（1）隐形涂料是我国于2014年3月1日成功首飞的最新2011号歼20实现隐形的关键材料．锰锌铁氧体是当前广泛使用的一种隐形材料，其化学组成为Mn_xZn_1-xFe₂O₄（铁为+3价），当锰、锌、铁三种金属的质量分数分别为4.6%、21.76%、46.86%时，所得到的锰锌铁氧体对雷达波的吸收能力最强，则锰锌铁氧体中锰元素的化合价为___，当雷达波吸收能力最强时x=___．
（2）碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿（主要成分MnO₂）和黄铁矿（主要成分FeS₂）为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如图所示

①写出提高酸浸时原料的浸出率的两种方法___，副产品A是___，从废墟中提取A的方法是___．
②酸浸时的氧化物是Fe³⁺、SO₄^2-，写出对应的离子方程式：___，写出沉锰时反应的离子方程式：___
（3）KMnO₄是一种十分重要的氧化剂，工业可以软锰矿为原料先制得锰酸钾，然后电解锰酸钾溶液就可以得到KMnO₄，则电解时阳极上的电极反应式为___，当电路中有2  mol电子通过时，阳极上得到的产物的质量为___．

Answer 1

（1）根据物质的量之比等于原子个数之比，得(4.6%)/(55)：(46.86%)/(56)=x：2，x=0.2；Zn的化合价为+2，根据物质的化合价为零，设Mn的化合价为y，则0.2y+2×0.8+2×3=4×2，y=+2；故答案为：+2；0.2；
（2）①升高温度、搅拌、减小固体的颗粒等均能加速固体的溶解，所以为了提高溶浸工序中原料的浸出效率，可以采取的措施有：适当升高温度，搅拌，研磨矿石，适当提高稀硫酸的浓度；溶浸过程中发生的反应生成硫酸根离子，后来又加入了氨水、碳酸氢铵，所以副产品是（NH₄）₂SO₄，可以用重结晶法提取（NH₄）₂SO₄；
故答案为：研磨矿石，适当提高稀硫酸的浓度等；（NH₄）₂SO₄；重结晶法；
②FeS₂与MnO₂反应后生成Fe³⁺、Mn²⁺和SO₄^2-，1molFeS₂失去15mol电子，1molMnO₂得到2mol电子，根据得失电子守恒，FeS₂的计量数为2，MnO₂的计量数为15，则生成的Fe³⁺计量数为2，SO₄^2-的计量数为4，Mn²⁺的计量数为15，对应的离子方程式为2FeS₂+15MnO₂+28H⁺=2Fe³⁺+14H₂O+15Mn²⁺+4SO₄^2-；加入碳酸氢氨生成碳酸锰沉淀，离子方程式为Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃•H₂O=MnCO₃↓+NH₄⁺+H₂O；
故答案为：2FeS₂+15MnO₂+28H⁺=2Fe³⁺+14H₂O+15Mn²⁺+4SO₄^2-；Mn²⁺+HCO₃^-+NH₃•H₂O=MnCO₃↓+NH₄⁺+H₂O；
（3）电解锰酸钾溶液时，阴极上水得电子生成氢气和氢氧根离子，电极反应为2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，阳极上锰酸根离子失电子生成高锰酸根离子，电极反应式为MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；根据关系式：1e^-～KMnO₄，当电路中有1mol电子通过时，阳极上得到1molKMnO₄，m（KMnO₄）=1mol×158g/mol=158g；
故答案为：MnO₄^2--e^-=MnO₄^-；158g．