菱锰矿的主要成分是MnCO3，其中含有FeCO3、CaCO3、MgCO3等杂质。工业上采用硫酸铵焙烧菱锰矿法制备高纯MnCO3，流程如图。
已知：
Ⅰ.金属碳酸盐和硫酸铵混合粉末在加热条件下反应，生成硫酸盐、NH3和CO2。
Ⅱ.溶液中金属离子沉淀的pH如下表：
| 金属离子 | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ | Ca2+ |
| 开始沉淀pH | 1.5 | 6.3 | 8.2 | 8.9 | 11.9 |
| 完全沉淀pH | 2.8 | 8.3 | 10.2 | 10.9 | 13.9 |
MnCO3+（NH4）2SO4 MnSO4+CO2↑+2NH3↑+H2O
△
MnCO3+（NH4）2SO4 MnSO4+CO2↑+2NH3↑+H2O
。 △
（2）步骤2和3中加入MnO2固体、调节pH的目的分别是
加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；调节pH将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去
加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；调节pH将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去
。（3）上述流程中可以再利用的物质有
abc
abc
。a.（NH4）2SO4
b.NH3c.CO2
（4）MnCO3可用于制备苯甲醛，流程如图。
已知：甲苯难溶于水，密度小于水，沸点为110.4℃；苯甲醛微溶于水，易溶于甲苯，沸点为179℃。
①MnCO3在空气中加热的化学方程式是
4MnCO3+O2 2Mn2O3+4CO2
△
4MnCO3+O2 2Mn2O3+4CO2
。 △
②操作1是
分液
分液
；操作2是 蒸馏
蒸馏
。③该方法制备1.06kg苯甲醛，则理论上消耗Mn2O3
3.16
3.16
kg[M（Mn2O3）=158g/mol；M（苯甲醛）=106g/mol]。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】MnCO3+（NH4）2SO4 MnSO4+CO2↑+2NH3↑+H2O；加入MnO2将Fe2+氧化为Fe3+；调节pH将Fe3+转化为Fe（OH）3沉淀除去；abc；4MnCO3+O2 2Mn2O3+4CO2；分液；蒸馏；3.16
△
△
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：69引用：5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
