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：金屬離子沉淀的pH
| 金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Co2+ | Mn2+ |
| 開(kāi)始沉淀 | 1.5 | 6.3 | 7.4 | 7.6 |
| 完全沉淀 | 2.8 | 8.3 | 9.4 | 10.2 |
Fe3+、Fe2+
Fe3+、Fe2+
。（2）沉淀池1中，先加MnO2充分反應(yīng)后再加氨水。寫(xiě)出加MnO2時(shí)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的溶液”中提取“MnSO4晶體”的操作為
蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾
蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾
，洗滌干燥。（5）受實(shí)際條件限制，“酸浸池”所得的廢渣中還含有錳元素，其含量測(cè)定方法如下。
ⅰ.稱取ag廢渣，加酸將錳元素全部溶出成Mn2+，過(guò)濾，將濾液定容于100mL容量瓶中；
ⅱ.取25.00mL溶液于錐形瓶中，加入少量催化劑和過(guò)量（NH4）2S2O8溶液，加熱、充分反應(yīng)后，煮沸溶液使過(guò)量的（NH4）2S2O8分解。
ⅲ.加入指示劑，用bmol/L（NH4）2Fe（SO4）2溶液滴定。滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗（NH4）2Fe（SO4）2溶液的體積為cmL
M
n
O
-
4
①補(bǔ)全步驟ⅱ中反應(yīng)的離子方程式：2Mn2++
5
5
S2O
2
-
8
8
8
H2O
H2O
催化劑
△
2
2
M
n
O
-
4
10
10
SO
2
-
4
SO
2
-
4
16
16
H+
H+
。②廢渣中錳元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
4
.
4
bc
a
4
.
4
bc
a
（6）廢渣長(zhǎng)期露置于空氣；其中的錳元素逐漸轉(zhuǎn)化為MnO2。研究者用圖3裝置提取MnO2中的錳元素。圖3中“H?”代表氫自由基。實(shí)驗(yàn)測(cè)得電解時(shí)間相同時(shí)，隨外加電流的增大，溶液中的c（Mn2+）先增大后減小，減小的原因可能是
錳離子濃度增加，在陰極放電
錳離子濃度增加，在陰極放電
、錳離子水解生成氫氧化錳沉淀
錳離子水解生成氫氧化錳沉淀
。（寫(xiě)出兩條）【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(guò)濾；5；8；H2O；2；10；；16；H+；%；錳離子濃度增加，在陰極放電；錳離子水解生成氫氧化錳沉淀
SO
2
-
4
4
.
4
bc
a
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：80引用：8難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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(guò)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 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(guò)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 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過(guò)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(shí)間一般不超過(guò)20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，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(kāi)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(shí)，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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