二氧化錳（MnO2）是一種常溫下非常穩(wěn)定的黑色粉末狀固體，可作為干電池的去極化劑，由軟錳礦（主要成分為MnO2，主要雜質(zhì)有Al2O3和SiO2）制備二氧化錳的一種工藝流程如圖。
已知金屬離子開始沉淀時pH和完全沉淀時pH如表所示：
| 金屬離子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
| 開始沉淀時pH | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 5.8 |
| 完全沉淀時pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 7.8 |
（1）為了提高溶出速率，可采取的措施有
適當(dāng)升高溫度、粉碎礦石、攪拌等
適當(dāng)升高溫度、粉碎礦石、攪拌等
（寫出一種即可）；氧化步驟中加入MnO2的作用是 將Fe2+氧化為Fe3+
將Fe2+氧化為Fe3+
。（2）調(diào)節(jié)pH的步驟中，若使溶液中的c（Mn2+）仍為0.1mol/L調(diào)節(jié)pH的范圍為
4.7≤pH＜5.8
4.7≤pH＜5.8
。（3）向mg產(chǎn)品中依次加入足量ngNa2C2O4和足量稀H2SO4，加熱至充分反應(yīng)。再用cmol?L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至終點，消耗KMnO4溶液的體積（已知：MnO2及
M
n
O
-
4
| 滴定序號 | 待測液體積/mL | KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定管起點讀數(shù)/mL | KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定管終點讀數(shù)/mL |
| 1 | 25.00 | 0.03 | 22.03 |
| 2 | 25.00 | 0.09 | 22.07 |
| 3 | 25.00 | 0.10 | 22.12 |
酸式
酸式
滴定管（填酸式或堿式），產(chǎn)品純度為 （
n
-
7
.
37
c
）
×
87
134
m
（
n
-
7
.
37
c
）
×
87
134
m
ABC
ABC
。A.用蒸餾水洗凈酸式滴定管后，裝入標(biāo)準(zhǔn)KMnO4進行滴定
B.用蒸餾水洗凈錐形瓶后，再用待測溶液潤洗
C.滴定達終點時，發(fā)現(xiàn)滴定管尖嘴部分有懸滴D．滴定到終點讀數(shù)時，俯視滴定管的刻度
E.用標(biāo)準(zhǔn)KMnO4滴定結(jié)束時，酸式滴定管尖嘴部分有氣泡，開始實驗時無氣泡
（4）Mn、Fe均為第四周期過渡金屬元素，兩元素的部分電離能數(shù)據(jù)列于表：
| 元素 | Mn | Fe | |
| 電離能/KJ?mol-1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
3d5
3d5
，比較兩元素的I2、I3可知，氣態(tài)Mn2+再失去1個電子比氣態(tài)Fe2+再失去1個電子難，請你從原子結(jié)構(gòu)的角度解釋 Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多，而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少
Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多，而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少
。【答案】適當(dāng)升高溫度、粉碎礦石、攪拌等；將Fe2+氧化為Fe3+；4.7≤pH＜5.8；酸式；×100%；ABC；3d5；Mn2+轉(zhuǎn)化為Mn3+時，3d能級由較穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)椴环€(wěn)定的3d4狀態(tài)需要的能量較多，而Fe2+轉(zhuǎn)化為Fe3+時，3d能級由不穩(wěn)定的3d6狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)檩^穩(wěn)定的3d5半充滿狀態(tài)需要的能量相對要少
（
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×
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：31引用：3難度：0.4
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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