OMS-2是一種新型環(huán)保催化劑，某實(shí)驗(yàn)小組以軟錳礦（主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、FeS2、SiO2等雜質(zhì)）為原料模擬工業(yè)制法的流程如圖1：
已知：實(shí)驗(yàn)裝置見圖2，“浸錳”步驟中實(shí)驗(yàn)溫度對(duì)反應(yīng)影響的變化關(guān)系如圖3。
請(qǐng)回答：
（1）儀器A名稱為 三頸（燒）瓶三頸（燒）瓶，X溶液的作用是 吸收多余的SO2等酸性氣體，防止污染環(huán)境吸收多余的SO2等酸性氣體，防止污染環(huán)境。
（2）制備流程中，需要向?yàn)V液1中加入適量的H2O2溶液，其主要目的是 將濾液中Fe2+等還原性離子氧化為Fe3+等高價(jià)態(tài)離子將濾液中Fe2+等還原性離子氧化為Fe3+等高價(jià)態(tài)離子。
（3）下列有關(guān)表述或操作中，正確的是 BCBC。
A．濾液1的pH調(diào)節(jié)可選用KOH、氨水等堿溶液
B．“浸錳”過程中，通過增加SO2的通入量、控制通氣速度可提升MnO2的浸出率
C．為減少“浸錳”反應(yīng)中生成副產(chǎn)物MnS2O6，恒溫電磁爐最適宜的控制溫度是90℃
D．用相應(yīng)濾液作洗滌劑充分洗滌濾渣1和濾渣2，有助于提高M(jìn)nSO4?H2O的產(chǎn)率與純度
（4）如圖4為MnSO4的溶解度隨溫度的變化曲線。流程中對(duì)濾液2的“精致結(jié)晶”涉及到部分以下步驟：
a.在20℃蒸發(fā)溶劑；
b.在90℃蒸發(fā)溶劑；
c.冷卻至室溫；
d.真空干燥；
e.將濾液2轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中；
f.趁熱過濾；
g.蒸發(fā)至溶液出現(xiàn)晶膜；
h.蒸發(fā)至大量晶體產(chǎn)生；
i.用冷水洗滌晶體；
k.用90℃熱水洗滌晶體。
則正確的操作順序?yàn)閑→bb→hh→ff→kk→d。
（5）某同學(xué)采用沉淀SO2-4的方法來分析MnSO4?H2O晶體，測(cè)定表明產(chǎn)品純度為103%，導(dǎo)致該誤差的可能原因是 混有H2SO4等雜質(zhì)；部分產(chǎn)品結(jié)晶水丟失混有H2SO4等雜質(zhì)；部分產(chǎn)品結(jié)晶水丟失。
SO
2
-
4
【考點(diǎn)】物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用．
【答案】三頸（燒）瓶；吸收多余的SO2等酸性氣體，防止污染環(huán)境；將濾液中Fe2+等還原性離子氧化為Fe3+等高價(jià)態(tài)離子；BC；b；h；f；k；混有H2SO4等雜質(zhì)；部分產(chǎn)品結(jié)晶水丟失
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/11 2:0:8組卷：4引用：2難度：0.5
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1．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（Fe主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為：FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O=15FeSO4+8H2SO4，不考慮其它反應(yīng)，請(qǐng)回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全被還原，應(yīng)選擇（填字母編號(hào)）。
A．KMnO4溶液 B．KCl溶液 C．KSCN 溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH到5.2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡，通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料。
已知25℃，101kPa時(shí)：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1648kJ/mol
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ/mol
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1480kJ/mol
FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料，該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2=Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%，將a kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入到c kg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其它雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)，按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：495引用：3難度：0.3 -
2．為了保護(hù)環(huán)境，充分利用資源，某研究小組通過如下簡(jiǎn)化流程，將工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣（鐵主要以Fe2O3存在）轉(zhuǎn)變成重要的化工原料FeSO4（反應(yīng)條件略）。
活化硫鐵礦還原Fe3+的主要反應(yīng)為FeS2+7Fe2（SO4）3+8H2O═15FeSO4+8H2SO4，不考慮其他反應(yīng)，請(qǐng)回答下列問題：
（1）第Ⅰ步H2SO4與Fe2O3反應(yīng)的離子方程式是。
（2）檢驗(yàn)第Ⅱ步中Fe3+是否完全還原，應(yīng)選擇（填字母編號(hào)）。
A．KMnO4溶液B．K3[Fe（CN）6]溶液C．KSCN溶液
（3）第Ⅲ步加FeCO3調(diào)溶液pH到5.8左右，然后在第Ⅳ步通入空氣使溶液pH降到5．2，此時(shí)Fe2+不沉淀，濾液中鋁、硅雜質(zhì)被除盡。通入空氣引起溶液pH降低的原因是。
（4）FeSO4可轉(zhuǎn)化為FeCO3，F(xiàn)eCO3在空氣中加熱反應(yīng)可制得鐵系氧化物材料，已知25℃，101kPa時(shí)：
4Fe（s）+3O2（g）═2Fe2O3（s）△H=-1 648kJ?mol-1
C（s）+O2（g）═CO2（g）△H=-393kJ?mol-1
2Fe（s）+2C（s）+3O2（g）═2FeCO3（s）△H=-1 480kJ?mol-1FeCO3在空氣中加熱反應(yīng)生成Fe2O3的熱化學(xué)方程式是。
（5）FeSO4在一定條件下可制得FeS2（二硫化亞鐵）納米材料。該材料可用于制造高容量鋰電池，電池放電時(shí)的總反應(yīng)為4Li+FeS2═Fe+2Li2S，正極反應(yīng)式是。
（6）假如燒渣中的鐵全部視為Fe2O3，其含量為50%．將akg質(zhì)量分?jǐn)?shù)為b%的硫酸加入ckg燒渣中浸取，鐵的浸取率為96%，其他雜質(zhì)浸出消耗的硫酸以及調(diào)pH后溶液呈微酸性所殘留的硫酸忽略不計(jì)。按上述流程，第Ⅲ步應(yīng)加入FeCO3kg.（不需計(jì)算，寫出表達(dá)式即可）發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：28引用：2難度：0.5 -
3．四氧化三錳用于電子工業(yè)生產(chǎn)軟磁鐵氧體，用作電子計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)信息的磁芯。以工業(yè)硫酸錳為原料（含有少量CaO、MgO、Ca（OH）2等物質(zhì)）制備Mn3O4的工藝流程如圖：
已知：①氧化時(shí)鼓入空氣使溶液的電位迅速上升；
②四氧化三錳中錳的化合價(jià)與四氧化三鐵中鐵的化合價(jià)類似。
回答下列問題：
（1）為提高“溶解”效率，可采取的措施有。
（2）濾渣的主要成分是。
（3）氧化時(shí)，生成Mn3O4的離子方程式為產(chǎn)生氨氣以回收利用。
（4）向母液可加入。
A.CaO
B.稀氫氧化鈉溶液
C.氫氧化鈣固體
D.（NH4）2CO3
（5）通過對(duì)上述“氧化”工藝進(jìn)行數(shù)據(jù)收集及資料分析可知溶液電位與pH等關(guān)系如圖所示
氧化時(shí)N2H4?H2O的作用是。
（6）四氧化三錳的其他制法：
①熱還原法：
在甲烷氣體存在下，將Mn2O3還原成Mn3O4的化學(xué)方程式為。
②電解法：
利用電解原理，制備四氧化三錳裝置如圖所示。（電極材料均為惰性電極，＜代表電子流向）
電源正極為（填“a”或“b”），陽極的電極反應(yīng)式為。發(fā)布：2024/12/22 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.6
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