在舊石器時代晚期，軟錳礦（主要成分是MnO2，還含有硅、鐵和少量重金屬鎳的化合物等雜質(zhì)）就被人們當(dāng)作顏料用于洞穴的壁畫上．工業(yè)上常利用軟錳礦制備MnSO4溶液，并以MnSO4溶液為原料制取單質(zhì)錳和四氧化三錳．
（1）MnSO4溶液的制備：
步驟一：往軟錳礦漿中通入SO2氣體反應(yīng)制備MnSO4，往往有副產(chǎn)物MnS2O6生成，溫度對反應(yīng)的影響如圖1所示．為減少M(fèi)nS2O6的生成，“浸錳”的適宜溫度是 90℃90℃；寫出反應(yīng)生成MnSO4的化學(xué)方程式：MnO2+SO2 △ MnSO4MnO2+SO2 △ MnSO4．
步驟二：①取上述反應(yīng)后的混合物，調(diào)節(jié)pH除雜．已知25℃時，Ksp[Fe（OH）3]=4×10-38，欲使鐵離子沉淀完全[c（Fe3+）≤1×10-5mol?L-1]，應(yīng)調(diào)節(jié)溶液pH不低于 3.23.2．（lg2=0.3）
②過濾除去硅、鐵等雜質(zhì)后，通常用BaS來除去溶液中的鎳，pH對除鎳效果的影響如圖2所示．當(dāng)pH＜4.2，pH越小除鎳效果越差的原因是 pH越小，c（H+）越大，硫化鋇會與H+反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體pH越小，c（H+）越大，硫化鋇會與H+反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體．
（2）制取金屬錳：
惰性電極電解硫酸錳溶液制取金屬錳的化學(xué)方程式為 2MnSO4+2H2O 電解 2Mn+2H2SO4+O2↑2MnSO4+2H2O 電解 2Mn+2H2SO4+O2↑．工業(yè)上也可以用MnO2和Al粉作為原料，用鋁熱反應(yīng)來制取金屬錳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4Al+3MnO2 高溫 2Al2O3+3Mn4Al+3MnO2 高溫 2Al2O3+3Mn．
（3）制取Mn3O4：
利用空氣氧化法，用MnSO4溶液制備Mn3O4．在MnSO4溶液中滴入一定濃度的氨水，加壓通氧氣反應(yīng)7小時制備Mn3O4．
①寫出上述反應(yīng)的離子方程式：6Mn2++12NH3?H2O+O2=2Mn3O4+12NH+4+6H2O6Mn2++12NH3?H2O+O2=2Mn3O4+12NH+4+6H2O．
②Mn3O4與濃鹽酸共熱，有氯氣生成，此反應(yīng)中被氧化和被還原的物質(zhì)的量之比為 2：12：1．
△
△
電解
電解
高溫
高溫
NH
+
4
NH
+
4
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】90℃；MnO2+SO2 MnSO4；3.2；pH越小，c（H+）越大，硫化鋇會與H+反應(yīng)產(chǎn)生硫化氫氣體；2MnSO4+2H2O 2Mn+2H2SO4+O2↑；4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn；6Mn2++12NH3?H2O+O2=2Mn3O4+12+6H2O；2：1
△
電解
高溫
NH
+
4
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：9引用：2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
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