某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):
① 缓慢向烧瓶中(见图)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:
SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(铁浸出后,过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+)
② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。
④ 调节滤液pH为6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰。
回答:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成,温度对“浸锰”反应的影响如下图,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是 。
(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是 。②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是 ,相应反应的离子方程式为 。
表1:生成相应氢氧化物的pH
物质 |
Fe(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mn(OH)2 |
Cu(OH)2 |
开始沉淀pH |
2.7 |
7.6 |
8.3 |
4.7 |
完全沉淀pH |
3.7 |
9.6 |
9.8 |
6.7 |
(3)③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。
(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是 。