以废锰酸锂电池为原料，回收MnO2、精铜的实验流程如图：
（1）“浸取”在如图所示装置中进行。
①将一定量“LiMn2O4和石墨混合粉末”与H2SO4溶液、H2O2溶液中的一种配成悬浊液，加入到三颈烧瓶中，75℃下通过滴液漏斗缓慢滴加另一种溶液。滴液漏斗中的溶液是 H2O2H2O2。
②LiMn2O4转化为MnSO4的化学方程式为 2LiMn2O4+3H2O2+5H2SO4 75℃ 4MnSO4+Li2SO4+3O2↑+8H2O2LiMn2O4+3H2O2+5H2SO4 75℃ 4MnSO4+Li2SO4+3O2↑+8H2O。
③保持温度、反应物和溶剂的量不变，能提高Mn元素浸出率的措施有 适当加快搅拌速率；延长反应时间适当加快搅拌速率；延长反应时间。
（2）补充以“铜箔和铝箔”为原料制备精铜的实验方案：边搅拌边向“铜箔和铝箔”中加入1.0mol⋅L-1NaOH溶液，当溶液中不再产生气泡时，过滤；将铜箔压制成片并与直流电源正极相连，不锈钢片与直流电源负极相连，在H2SO4-CuSO4混合溶液中电解，当铜箔完全溶解时取出不锈钢片，刮出精铜边搅拌边向“铜箔和铝箔”中加入1.0mol⋅L-1NaOH溶液，当溶液中不再产生气泡时，过滤；将铜箔压制成片并与直流电源正极相连，不锈钢片与直流电源负极相连，在H2SO4-CuSO4混合溶液中电解，当铜箔完全溶解时取出不锈钢片，刮出精铜；将所得精铜用蒸馏水洗净，干燥。实验中须使用的试剂1.0mol⋅L-1NaOH溶液、不锈钢片、H2SO4-CuSO4混合溶液，除常用仪器外须使用的仪器：直流电源。
（3）通过下列方法测定MnO2的纯度：准确称取0.4000gMnO2样品，加入25.00mL0.2000mol⋅L-1Na2C2O4溶液和适量硫酸，加热至完全反应（发生反应为MnO2+C2O2-4+4H+═Mn2++2CO2↑+2H2O），用0.01000mol⋅L-1KMnO4标准溶液滴定过量的Na2C2O4至终点，消耗KMnO4标准溶液20.00mL（滴定反应为2MnO-4+5C2O2-4+16H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O）。计算样品中MnO2的质量分数 97.875%97.875%（写出计算过程）。
75
℃
75
℃
O
2
-
4
M
n
O
-
4
O
2
-
4
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】H2O2；2LiMn2O4+3H2O2+5H2SO4 4MnSO4+Li2SO4+3O2↑+8H2O；适当加快搅拌速率；延长反应时间；边搅拌边向“铜箔和铝箔”中加入1.0mol⋅L-1NaOH溶液，当溶液中不再产生气泡时，过滤；将铜箔压制成片并与直流电源正极相连，不锈钢片与直流电源负极相连，在H2SO4-CuSO4混合溶液中电解，当铜箔完全溶解时取出不锈钢片，刮出精铜；97.875%
75
℃
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：55引用：2难度：0.5
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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
