以軟錳礦（含MnO2及少量Fe、Al、Si、Zn、Co的氧化物）為主要原料可制備MnO2、KMnO4等。制備MnO2的實驗流程如圖：
（1）“過濾1”所得濾液中的金屬陽離子有Mn2+、Fe3+、Al3+、Fe2+、Co2+、Zn2+。生成Mn2+的離子方程式為 MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2OMnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O。
（2）已知25℃時，Ksp（ZnS）=1.6×10-24，Ksp（CoS）=4.0×10-21，Ksp（MnS）=2.5×10-10。取一定量“除Fe、Al”后的酸性濾液，分析其中Zn2+、Co2+、Mn2+的含量[n（Zn2+）+n（Co2+）=amol]后，加入一定量Na2S充分反應(yīng)，測得金屬的沉淀率隨加入n（Na2S）的變化如圖所示。
①當(dāng)n（Na2S）=amol時，測得溶液中c（Zn2+）=2.0×10-4mol?L-1，此時c（Co2+）=0.5mol/L0.5mol/L。
②當(dāng)n（Na2S）=amol時，Co2+和Zn2+未完全沉淀的原因是 部分S2-與溶液中H+結(jié)合生成HS-或H2S，未能全部參與反應(yīng)部分S2-與溶液中H+結(jié)合生成HS-或H2S，未能全部參與反應(yīng)。
（3）測定MnO2粗品的純度。稱取0.1450gMnO2粗品置于具塞錐形瓶中，加水潤濕后，依次加入足量稀硫酸和過量KI溶液，蓋上玻璃塞，充分搖勻后靜置30min,用0.15mol?L-1Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定生成的I2，消耗Na2S2O3標(biāo)準(zhǔn)溶液20.00mL。滴定反應(yīng)為2S2O2-3+I2═2I-+S4O2-6。計算粗品中MnO2的質(zhì)量分數(shù) 0.1305g0.1450g×100%=90%0.1305g0.1450g×100%=90%（寫出計算過程）。
（4）將一定量的KClO3與稍過量KOH混合熔融，再分批加入一定量MnO2。在加熱條件下迅速攪拌制得墨綠色K2MnO4。已知向K2MnO4堿性溶液中加酸會生成MnO2和KMnO4，在pH=9.5～10.5時，反應(yīng)趨于完全。
①KClO3、KOH混合熔融時不能選用瓷坩堝的原因是 熔融時KOH能與坩堝中的二氧化硅反應(yīng)熔融時KOH能與坩堝中的二氧化硅反應(yīng)。
②請補充完整制取KMnO4晶體的實驗方案：將墨綠色固體混合物加水溶解，邊攪拌邊滴加6mol/LCH3COOH，并同時用pH計測定溶液的pH，當(dāng)pH在pH=9.5～10.5時停止滴加，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，停止加熱，冷卻至0℃結(jié)晶、過濾、用冰水洗滌晶體，低溫干燥邊攪拌邊滴加6mol/LCH3COOH，并同時用pH計測定溶液的pH，當(dāng)pH在pH=9.5～10.5時停止滴加，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，停止加熱，冷卻至0℃結(jié)晶、過濾、用冰水洗滌晶體，低溫干燥，得KMnO4晶體。（實驗中可選用試劑：6mol?L-1HCl、6mol?L-1CH3COOH、冰水。實驗中須使用的實驗儀器有：砂芯漏斗、pH計。部分物質(zhì)溶解度曲線如圖所示）
O
2
-
3
O
2
-
6
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1305
g
0
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1450
g
×
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%
0
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0
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×
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【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；0.5mol/L；部分S2-與溶液中H+結(jié)合生成HS-或H2S，未能全部參與反應(yīng)；=90%；熔融時KOH能與坩堝中的二氧化硅反應(yīng)；邊攪拌邊滴加6mol/LCH3COOH，并同時用pH計測定溶液的pH，當(dāng)pH在pH=9.5～10.5時停止滴加，用砂芯漏斗過濾，將濾液蒸發(fā)濃縮至表面出現(xiàn)晶膜，停止加熱，冷卻至0℃結(jié)晶、過濾、用冰水洗滌晶體，低溫干燥
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【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：49引用：2難度：0.6
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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)量分數(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)量分數(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