软锰矿的主要成分为MnO
2,还含有MgO、CaO、FeO、Fe
2O
3、Al
2O
3等杂质,工业上用软锰矿制取MnSO
4·H
2O的流程如下:

已知:①几种常见金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH值如下表:
氢氧化物
| Fe(OH)2
| Fe(OH)3
| Al(OH)3
| Mn(OH)2
| Mg(OH)2
|
开始沉淀pH
| 7.0
| 2.7
| 3.7
| 8.1
| 9.6
|
完全沉淀pH
| 9.2
| 3.2
| 5.2
| 10.2
| 11
|
②温度高于27℃时,MnSO
4的溶解度随温度的升高而逐渐降低。
(1)已知:25℃、101kp
a时,
Mn(s)+O
2(g)=MnO
2(s) △ H=-520 kJ/mol
S(s)+O
2(g)=SO
2(g) △ H=-297 kJ/mol
Mn(s)+S(s)+2O
2(g)=MnSO
4(aq) △ H=-1065 kJ/mol
“浸出”过程中MnO
2转化为MnSO
4的热化学方程式为___________________________。
(2) “第1步除杂”是为了除去浸出液中的Fe
3+、Fe
2+、Al
3+,加入H
2O
2溶液的目的是(用离子方程式表示)____________________________________________,需要调节的pH的范围是_________________;所加的试剂X是_________ (填以下物质序号)。
A、MnO
2 B、MnCO
3 C、KMnO
4 D、NaOH。
请用平衡移动原理分析,加入X能使除去浸出液中Fe
3+的原因是:_______________。
(3)根据下表数据,选择“第2步除杂”所加的物质Y(由一种阳离子和一种阴离子组成),物质Y的化学式____________。
阴离子 Ksp 阳离子
| CO32-
| F-
| OH-
|
Ca2+
| 5.0×10-9
| 1.5×10-10
| 4.7×10-6
|
Mg2+
| 3.8×10-6
| 7.4×10-11
| 5.6×10-12
|
Mn2+
| 2.2×10-11
| 5.3×10-3
| 2.1×10-13
|
(4)采用“系列操作”中需要“趁热过滤”,其目的是_______________________________。
(5)以MnSO
4溶液为原料,采用电解的方法可制备高纯度的MnO
2,则电解池阳极的电极反应方程式为___________________________________________________________。