硫酸锰在工业上广泛用于制电解猛、合成脂肪酸催化剂等。某科研小组利用软锰矿(主要成分为MnO2,同时含少量铁、铝等的化合物)制备硫酸锰晶体,其工艺流程如下:
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
pH |
5.2 |
3.2 |
9.7 |
10.4 |
已知溶液的pH大于9时氢氧化铝又开始溶解。
请回答下列问题:
(1)焙烧时一般需要把矿石粉碎,矿石粉碎的目的是_______________;高温焙烧时在实验室宜选择的主要仪器是______________。
(2)酸浸、过滤后再向滤液中加入MnO2的目的是将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,该反应的离子方程式为 。
(3)在氧化的同时需要调节溶液的pH值,应调节pH的范围为 。滤渣A的成分除MnO2外,还有_______________。
(4)滤液得到产品的实验操作步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。检验产品已洗涤干净的实验操作为______________________________。
(5)工业生产中为了确定需要向滤液中加入多少MnO2粉末,可准确量取10.00mL滤液用0.02mol/L酸性KMnO4溶液滴定,判断滴定终点的方法是 ;若达滴定终点共消耗10.00mL酸性KMnO4溶液,则滤液中Fe2+浓度是______________。
(6)MnO2可作超级电容器材料。用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2,其阳极的电极反应式为:
__________________________________。