用菱锰矿\(\rm{(}\)主要含\(\rm{MnCO_{3}}\)、\(\rm{FeCO_{3}}\)、\(\rm{Al_{2}O_{3}}\)、\(\rm{SiO_{2})}\)制备\(\rm{MnSO_{4}·H_{2}O}\)的工艺流程如下:
Ⅰ\(\rm{.}\) 向菱锰矿中加入过量稀\(\rm{H_{2}SO_{4}}\),过滤;
Ⅱ\(\rm{.}\) 向滤液中加入过量\(\rm{MnO_{2}}\),过滤;
Ⅲ\(\rm{.}\) 调节滤液\(\rm{pH=a}\),过滤;
Ⅳ\(\rm{.}\) 浓缩、结晶、分离、干燥得到产品;
Ⅴ\(\rm{.}\) 检验产品纯度。
\(\rm{(1)}\)步骤Ⅰ中,滤渣的主要成分是 。
\(\rm{(2)}\)将\(\rm{MnO_{2}}\)氧化\(\rm{Fe^{2+}}\)的离子方程式补充完整:
\(\rm{(3)}\)与选用\(\rm{Cl_{2}}\)作为氧化剂相比,\(\rm{MnO_{2}}\)的优势主要在于:原料来源广、成本低、可避免环境污染、 。
\(\rm{(4)}\)已知:生成氢氧化物沉淀的\(\rm{pH}\)
| \(\rm{Al(OH)_{3}}\) | \(\rm{Fe(OH)_{2}}\) | \(\rm{Fe(OH)_{3}}\) | \(\rm{Mn(OH)_{2}}\) |
开始沉淀时 | \(\rm{3.4}\) | \(\rm{6.3}\) | \(\rm{1.5}\) | \(\rm{7.6}\) |
完全沉淀时 | \(\rm{4.7}\) | \(\rm{8.3}\) | \(\rm{2.8}\) | \(\rm{10.2}\) |
注:金属离子的起始浓度为\(\rm{0.1mol/L}\) 步骤Ⅲ中\(\rm{a}\)的取值范围是 。
\(\rm{(5)}\)步骤Ⅴ,通过测定产品中锰元素的质量分数来判断产品纯度。
已知一定条件下,\(\rm{MnO_{4}^{-}}\)与\(\rm{Mn^{2+}}\)反应生成\(\rm{MnO_{2}}\)。取\(\rm{x g}\)产品配成溶液,用\(\rm{0.1mol/L KMnO_{4}}\)溶液滴定,消耗\(\rm{KMnO_{4}}\)溶液\(\rm{y mL}\),产品中锰元素的质量分数为 。