問題詳情：
*化銨焙燒菱錳礦製備高純度碳*錳的工藝流程如下：
已知：①菱錳礦石主要成分是
，還含有少量Fe、Al、Ca、Mg等元素；
②相關金屬離子
形成*氧化物沉澱時的pH如下：
金屬離子 | Al3+ | Fe3+ | Fe2+ | Ca2+ | Mn2+ | Mg2+ |
開始沉澱的pH | 3.8 | 1.5 | 6.3 | 10.6 | 8.8 | 9.6 |
沉澱完全的pH | 5.2 | 2.8 | 8.3 | 12.6 | 10.8 | 11.6 |
③常溫下，
的溶度積分別爲
回答下列問題：
(1)“焙燒”時發生的主要化學反應方程式爲_____________________。
(2)分析下列圖1、圖2、圖3，*化銨焙燒菱鎂礦的最佳條件是：
焙燒溫度_________，*化銨與菱鎂礦粉的質量之比爲__________，焙燒時間爲___________.
(3)浸出液“淨化除雜”過程如下：首先加入
氧化爲
，反應的離子方程式爲________；然後調節溶液pH使
沉澱完全，此時溶液的pH範圍爲____。再加入
沉澱
，當
時， 
=______
(4)碳化結晶時，發生反應的離子方程式爲___________。
(5)流程中能循環利用的固態物質是____________。
【回答】
【*】MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O 500℃ 1.10 60min MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O 5.2≤pH<8.8 5×10-6 Mn2++2HCO3-
MnCO3↓+CO2↑+H2O NH4Cl
【解析】 (1)根據工藝流程圖知“焙燒”時發生的主要化學反應方程式爲：MnCO3+2NH4Cl
MnCl2+2NH3↑+CO2↑+H2O；
(2)根據圖示錳浸出率比較高，焙燒菱鎂礦的最佳條件是：焙燒溫度500℃；*化銨與菱鎂礦粉的質量比爲1.10；焙燒時間爲60min；
(3)二氧化錳具有氧化*，可以氧化亞鐵離子，而二氧化錳被還原爲錳離子，反應的離子方程式爲：MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；根據題幹資訊知pH在5.2時Al3+沉澱完全，pH在8.8時，Mn2+開始沉澱，所以將Fe3+、Al3+沉澱完全，可以調整pH範圍在5.2≤pH<8.8；根據
的溶度積計算得：c2(F-)=
，c(Mg2+)=
mol/L；
(4)根據流程圖知碳化結晶時，發生反應的離子方程式爲：Mn2++2HCO3-
MnCO3↓+CO2↑+H2O；
(5)流程圖可以看出能循環利用的固態物質是NH4Cl。
知識點：電離平衡 水解平衡
題型：實驗,探究題
