金属锰在冶金工业中用来制造特种钢,常作为脱硫剂和去氧剂,其化合物广泛应用于电池、机械制造业等领域。
(1)以软锰矿(主要为MnO
2)为原料通过热还原法得到金属锰涉及的两个反应:
①3MnO
2(s)=Mn
3O
4(s)+ O
2(g) △H
1= akJ•mol
-1②3Mn
3O
4(s)+ 8Al(s) =4A1
2O
3(s) + 9Mn(s) △H
2= bkJ•mol
-1已知A1的燃烧热为 ckJ•mol
-1,则MnO
2与A1发生铝热反应的热化学方程式为___________。
(2)科研人员将制得的锰粉碎后加入到SnCl
2溶液中使其浸出(假定杂质不反应,溶液体积不变),发生反应Mn(s)+ Sn
2+(aq)

Mn
2+(aq)+ Sn(s)(已知含Sn
2+水溶液为米黄色)
请回答下列问题:
①为加快反应速率可以采取的措施有__________;不考虑温度因素,一段时间后Mn的溶解速率加快,可能的原因是____________________。
②下列能说明反应已达平衡的有____________________(填编号)。
A.溶液的颜色不发生变化 |
B.溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+) |
C.体系中固体的质量不变 |
D.Mn2+与Sn2+浓度的比值保持不变 |
③室温下,测得溶液中阳离子浓度c(R
2+)随时间的变化情况如下图所示,则上述反应的平衡常数K=_________________,Mn
2+的产率为____________。

④若其他条件不变,10min后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍,则再次平衡时c(Mn
2+) =____________(不考虑离子水解的影响)。
(3)MnO
2也可在MnSO
4-H
2SO
4-H
2O为体系的电解液中电解获得,其阳极反应式为_____________________,阳极附近溶液的pH____________(选填“增大”、“减小”或“不变”)。
(4)电解制锰后的废水中含有Mn
2+,常用石灰乳进行一级沉降得到Mn(OH)
2沉淀,过滤后再向滤液中加入等体积的Na
2S溶液,进行二级沉降。为了将Mn
2+的浓度降到1.0×l0
-9mol/L,则加入的Na
2S溶液的浓度至少是____________mol/L [已知K
sp(MnS)=4.5×l0
-14]。