二氧化锰（MnO2）是一种常温下非常稳定的黑色粉末状固体，可作为干电池的去极化剂，由软锰矿（主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2）制备二氧化锰的一种工艺流程如图。
已知金属离子开始沉淀时pH和完全沉淀时pH如表所示：
| 金属离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ |
| 开始沉淀时pH | 6.3 | 1.5 | 3.4 | 5.8 |
| 完全沉淀时pH | 8.3 | 2.8 | 4.7 | 7.8 |
（1）为了提高溶出速率，可采取的措施有
适当升高温度、粉碎矿石、搅拌等
适当升高温度、粉碎矿石、搅拌等
（写出一种即可）；氧化步骤中加入MnO2的作用是 将Fe2+氧化为Fe3+
将Fe2+氧化为Fe3+
。（2）调节pH的步骤中，若使溶液中的c（Mn2+）仍为0.1mol/L调节pH的范围为
4.7≤pH＜5.8
4.7≤pH＜5.8
。（3）向mg产品中依次加入足量ngNa2C2O4和足量稀H2SO4，加热至充分反应。再用cmol•L-1KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4至终点，消耗KMnO4溶液的体积（已知：MnO2及
M
n
O
-
4
| 滴定序号 | 待测液体积/mL | KMnO4标准溶液滴定管起点读数/mL | KMnO4标准溶液滴定管终点读数/mL |
| 1 | 25.00 | 0.03 | 22.03 |
| 2 | 25.00 | 0.09 | 22.07 |
| 3 | 25.00 | 0.10 | 22.12 |
酸式
酸式
滴定管（填酸式或碱式），产品纯度为 （
n
-
7
.
37
c
）
×
87
134
m
（
n
-
7
.
37
c
）
×
87
134
m
ABC
ABC
。A.用蒸馏水洗净酸式滴定管后，装入标准KMnO4进行滴定
B.用蒸馏水洗净锥形瓶后，再用待测溶液润洗
C.滴定达终点时，发现滴定管尖嘴部分有悬滴D．滴定到终点读数时，俯视滴定管的刻度
E.用标准KMnO4滴定结束时，酸式滴定管尖嘴部分有气泡，开始实验时无气泡
（4）Mn、Fe均为第四周期过渡金属元素，两元素的部分电离能数据列于表：
| 元素 | Mn | Fe | |
| 电离能/KJ•mol-1 | I1 | 717 | 759 |
| I2 | 1509 | 1561 | |
| I3 | 3248 | 2957 | |
3d5
3d5
，比较两元素的I2、I3可知，气态Mn2+再失去1个电子比气态Fe2+再失去1个电子难，请你从原子结构的角度解释 Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
。【考点】制备实验方案的设计；原子结构与元素的性质．
【答案】适当升高温度、粉碎矿石、搅拌等；将Fe2+氧化为Fe3+；4.7≤pH＜5.8；酸式；×100%；ABC；3d5；Mn2+转化为Mn3+时，3d能级由较稳定的3d5半充满状态转变为不稳定的3d4状态需要的能量较多，而Fe2+转化为Fe3+时，3d能级由不稳定的3d6状态转变为较稳定的3d5半充满状态需要的能量相对要少
（
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c
）
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【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：31引用：3难度：0.4
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
