MnO2是重要化工原料，由軟錳礦制備MnO2的一種工藝流程如圖1：
資料：①軟錳礦的主要成分為MnO2，主要雜質有Al2O3和SiO2
②金屬離子沉淀的pH
| Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Fe2+ | |
| 開始沉淀時 | 1.5 | 3.4 | 5.8 | 6.3 |
| 完全沉淀時 | 2.8 | 4.7 | 7.8 | 8.3 |
（1）溶出
①溶出前，軟錳礦需研磨。目的是
增大反應速率，提高浸出率
增大反應速率，提高浸出率
。②溶出時，F(xiàn)e的氧化過程及得到Mn2+的主要途徑如圖2所示。
?。蚴菑能涘i礦中溶出Mn2+的主要反應，反應的離子方程式是
MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O
。ⅱ．若Fe2+全部來自于反應Fe+2H+═Fe2++H2↑，完全溶出Mn2+所需Fe與MnO2的物質的量比值為2。而實際比值（0.9）小于2，原因是
二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+
二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+
。（2）純化
已知：MnO2的氧化性與溶液pH有關。純化時先加入MnO2，后加入NH3?H2O，調溶液pH≈5，說明試劑加入順序及調節(jié)pH的原因：
MnO2的氧化性隨酸性的減弱逐漸減弱，同時通過調節(jié)pH除去溶液中的Al3+和Fe3+
MnO2的氧化性隨酸性的減弱逐漸減弱，同時通過調節(jié)pH除去溶液中的Al3+和Fe3+
。（3）電解Mn2+純化液經(jīng)電解得MnO2。生成MnO2的電極反應式是
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】增大反應速率，提高浸出率；MnO2+4H++2Fe2+═Mn2++2Fe3++2H2O；二氧化錳能夠氧化單質鐵為Fe2+；MnO2的氧化性隨酸性的減弱逐漸減弱，同時通過調節(jié)pH除去溶液中的Al3+和Fe3+；Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：15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）．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+轉變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規(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量分數(shù)應不低于（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）．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.藥典標準規(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量分數(shù)應不低于（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 -
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（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