我国西北富产软锰矿，其主要成分为MnO2，还含有Al2O3、SiO2等杂质，是工业生产KMnO4的重要原料。某研究所设计由软锰矿制备KMnO4的生产流程如图。
已知：①K2MnO4固体和溶液的颜色均为墨绿色。
②K2MnO4溶液中存在平衡：3MnO2-4+2H2O⇌2MnO-4+MnO2+4OH-。
回答下列问题：
（1）“熔融、煅烧”时，SiO2参与反应的化学方程式为 SiO2+2KOH 高温 K2SiO3+H2OSiO2+2KOH 高温 K2SiO3+H2O，MnO2参与反应的化学方程式为 2MnO2+4KOH+O2 高温 2K2MnO4+2H2O2MnO2+4KOH+O2 高温 2K2MnO4+2H2O。
（2）向“浸取”液中通入CO2调节其pH，经“过滤”得“滤渣I”，“滤渣Ⅰ”的成分为 Al（OH）3和H2SiO3Al（OH）3和H2SiO3。（填化学式）
（3）“歧化”时加入冰醋酸的目的是 调节溶液pH，促进KMnO4的生成，提高KMnO4产率调节溶液pH，促进KMnO4的生成，提高KMnO4产率。“歧化”时，下列酸可以用来代替冰醋酸的有 aa。（填标号）
a.稀硫酸
b.亚硫酸
c.氢溴酸
d.乙二酸
（4）“结晶”时，当 表面出现晶膜表面出现晶膜（填现象）时，停止加热，自然冷却，抽滤，即可获得紫黑色KMnO4晶体。
M
n
O
2
-
4
M
n
O
-
4
高温
高温
高温
高温
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】SiO2+2KOH K2SiO3+H2O；2MnO2+4KOH+O2 2K2MnO4+2H2O；Al（OH）3和H2SiO3；调节溶液pH，促进KMnO4的生成，提高KMnO4产率；a；表面出现晶膜
高温
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：12引用：2难度：0.3
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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 -
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、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 -
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
