MnSO4是一種重要的化工產(chǎn)品。以菱錳礦（主要成分為MnCO3，還含有Fe3O4、FeO、CoO等）為原料制備MnSO4的工藝流程如圖1。
資料：金屬離子形成氫氧化物沉淀的pH：
| 金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | Mn2+ |
| 開始沉淀 | 1.5 | 6.3 | 7.4 | 7.6 |
| 完全沉淀 | 2.8 | 8.3 | 9.4 | 10.2 |
（1）酸浸后所得溶液的金屬陽離子包括Mn2+、Co2+、
Fe3+、Fe2+
Fe3+、Fe2+
。（2）沉淀池1中，先加入MnO2充分反應(yīng)后再加氨水，寫出加MnO2時發(fā)生反應(yīng)的離子方程式
4H++MnO2+2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
4H++MnO2+2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O
。（3）沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀劑，原因是
因?yàn)镹aOH能與錳離子反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀而使錳元素?fù)p失
因?yàn)镹aOH能與錳離子反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀而使錳元素?fù)p失
。（4）如圖2為MnSO4和（NH4）2SO4的溶解度曲線。從“含MnSO4溶液”中提取“MnSO4晶體”的操作為
蒸發(fā)濃縮
蒸發(fā)濃縮
、趁熱過濾
趁熱過濾
、洗滌干燥。（5）用惰性電極電解酸化后的MnSO4溶液可進(jìn)一步獲得MnO2，電解過程中陽極的電極反應(yīng)式為
Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+
；電解后的廢水中還含有Mn2+，常用石灰乳進(jìn)行一級沉降得到Mn（OH）2沉淀，過濾后再向?yàn)V液中加入適量Na2S，進(jìn)行二級沉降。欲使溶液中c （Mn2+）≤1.0×10-5 mol?L-1，則應(yīng)保持溶液中c（S2?）最低為 1×10-6
1×10-6
mol?L-1（保留2位有效數(shù)字）。（已知常溫下MnS的Ksp=1.0×10-11）（6）MnSO4?H2O樣品受熱分解過程的熱重曲線（樣品質(zhì)量隨溫度變化曲線）如圖3所示。a點(diǎn)時固體物質(zhì)的化學(xué)式為：
MnSO4
MnSO4
。1150℃時，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3MnO2 Mn3O4+O2↑
1150
℃
3MnO2 Mn3O4+O2↑
。1150
℃
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】Fe3+、Fe2+；4H++MnO2+2Fe2+=2Fe3++Mn2++2H2O；因?yàn)镹aOH能與錳離子反應(yīng)生成氫氧化錳沉淀而使錳元素?fù)p失；蒸發(fā)濃縮；趁熱過濾；Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+；1×10-6；MnSO4；3MnO2 Mn3O4+O2↑
1150
℃
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：17引用：1難度：0.5
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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(yàn)
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(dá)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(yàn)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(dá)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