高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题-组卷网

解答题-工业流程题适中0.65 引用7 组卷364

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

相关金属离子[c₀(Mⁿ⁺)=0.1 mol·L⁻¹]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Mn²⁺	Fe²⁺	Fe³⁺	Al³⁺	Mg²⁺	Zn²⁺	Ni²⁺
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

（1）“滤渣1”含有S和________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式_______。
（2）“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是将________________________。
（3）“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为_______~6之间。
（4）“除杂1”的目的是除去Zn²⁺和Ni²⁺，“滤渣3”的主要成分是______________。
（5）“除杂2”的目的是生成MgF₂沉淀除去Mg²⁺。若溶液酸度过高，Mg²⁺沉淀不完全，原因是______
（6）写出“沉锰”的离子方程式_____________________________________。

19-20高三上·宁夏石嘴山·阶段练习

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知识点：氧化还原反应方程式的书写与配平有关铁及其化合物转化的流程题型Fe2+的还原性答案解析【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！

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工业上常用天然二氧化锰粉与硫化锰矿(含Fe、Al、Mg、Ni、Si等的氧化物杂质)制备MnSO₄，其工艺如图所示。回答下列问题：

资料1：常温下，MnCO₃的溶度积K_sp=2.1

10^－¹¹，当c₀(Mⁿ⁺)≤ 1.0

10^－⁵ mol·L^－¹时该离子已沉淀完全。
资料2：相关金属离子 [c₀(Mⁿ⁺)=0.1 mol·L^－¹]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子	Mn²⁺	Fe²⁺	Fe³⁺	Al³⁺	Mg²⁺	Ni²⁺
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.9

(1)“滤渣1”含有S和___________；“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式为___________。
(2)“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是___________。
(3)“调pH”只除去铁和铝，溶液的pH范围为___________。
(4)“除杂1”的目的是除去Ni²⁺，“滤渣3”的主要成分是___________。
(5)“除杂2”的目的是生成MgF₂沉淀除去Mg²⁺，若溶液酸度过高，Mg²⁺沉淀不完全。请用平衡移动原理解释其原因___________。
(6)MnCO₃是一种重要的化工原料。常温下，向溶液中加入NH₄HCO₃溶液使Mn²⁺完全沉淀，则混合溶液中

浓度不低于___________mol·L^－¹。

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Si等元素)制备，工艺如下图所示：

0.1mol/L金属离子形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表：

	Mn²⁺	Fe²⁺	Fe³⁺	Al³⁺	Mg²⁺
开始沉淀的pH	8.0	6.3	1.5	3.4	8.9
沉淀完全的pH	x	8.3	2.8	4.7	10.9

(1)“氧化”过程中添加适量的MnO₂，其作用是将溶液中的___________离子氧化，便于调pH除去。通过表格中数据分析，调pH过程为了除去溶液中的铁和铝而尽量不损耗锰，溶液的pH范围为___________。
(2)写出氢氧化锰的溶度积表达式K_sp[Mn(OH)₂]=___________，根据表格中Mn²⁺开始沉淀的pH数据，求Mn²⁺沉淀完全的pH，x=___________。

高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(主要成分为MnS，还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素的氧化物)制备，工艺流程如图所示，回答下列问题：

相关金属离子［c₀(Mⁿ⁺)=0.1mol·L^-1］形成氢氧化物沉淀的pH范围如下表：

金属离子	Mn²⁺	Fe²⁺	Fe³⁺	Al³⁺	Mg²⁺	Zn²⁺	Ni²⁺
开始沉淀的pH	8.1	6.3	1.5	3.4	8.9	6.2	6.9
沉淀完全的pH	10.1	8.3	2.8	4.7	10.9	8.2	8.9

(1)已知“溶浸”中发生反应的化学方程式为

，当生成0.5molMnSO₄时，该反应中转移的电子数为_____，该反应中n(还原剂)：n(氧化剂)=_____，“滤渣1”的主要成分为_____(化学式)。
(2)“氧化”中添加适量的MnO₂的作用是将Fe²⁺氧化为Fe³⁺，酸性条件下MnO₂氧化Fe²⁺反应的离子方程式为_____。
(3)“除杂1”的目的是去Zn²⁺和Ni²⁺，“除杂2”的目的是将Mg²⁺转化为MgF₂沉淀从而除去Mg²⁺，试推测“调pH”是为了除_____(填元素符号)，溶液的pH范围应调节在_____～6(当某金属离子沉淀完全视作该金属离子已除净)。
(4)写出“沉锰”时发生反应的离子方程式_____。
(5)层状镍钴锰三元材料可作为锂离子电池正极材料，其化学式为Li₃Ni_xCo_yMn_zO₆，其中Ni、Co、Mn、O的化合价次为＋2、＋3、＋4、-2，当x=y=1时，z=_____，试用氧化物的形式表示镍钴锰三元材料：_____［某些含氧酸盐可以写成氧化物的形式(例如：NaAlO₂以表示为NaO·Al₂O₃］。

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