MnSO₄是一种重要的化工产品。以菱锰矿（主要成分为MnCO₃，还含有Fe₃O₄、FeO、CoO等）为原料制备MnSO₄的工艺流程如图1。

资料：金属离子沉淀的pH

金属离子 Fe³⁺ Fe²⁺ Co²⁺ Mn²⁺

开始沉淀 1.5 6.3 7.4 7.6

完全沉淀 2.8 8.3 9.4 10.2

（1）酸浸后所得溶液的金属阳离子包括Mn²⁺、Co²⁺、
Fe³⁺、Fe²⁺
Fe³⁺、Fe²⁺
。
（2）沉淀池1中，先加MnO₂充分反应后再加氨水。写出加MnO₂时发生反应的离子方程式：
4H⁺+MnO₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O
4H⁺+MnO₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O
。
（3）沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀剂，原因是
因为NaOH能与锰离子反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失
因为NaOH能与锰离子反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失
。
（4）如图2为MnSO₄和（NH₄）₂SO₄的溶解度曲线。从“含MnSO₄的溶液”中提取“MnSO₄晶体”的操作为
蒸发浓缩、趁热过滤
蒸发浓缩、趁热过滤
，洗涤干燥。
（5）受实际条件限制，“酸浸池”所得的废渣中还含有锰元素，其含量测定方法如下。
ⅰ.称取ag废渣，加酸将锰元素全部溶出成Mn²⁺，过滤，将滤液定容于100mL容量瓶中；
ⅱ.取25.00mL溶液于锥形瓶中，加入少量催化剂和过量（NH₄）₂S₂O₈溶液，加热、充分反应后，煮沸溶液使过量的（NH₄）₂S₂O₈分解。
ⅲ.加入指示剂，用bmol/L（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液滴定。滴定至终点时消耗（NH₄）₂Fe（SO₄）₂溶液的体积为cmL
M
n
O
-
4
，重新变成Mn²⁺。
①补全步骤ⅱ中反应的离子方程式：2Mn²⁺+
5
5
S₂
O
2
-
8
+
8
8
H₂O
H₂O

催化剂

△

2
2
M
n
O
-
4
+
10
10
SO
2
-
4
SO
2
-
4
+
16
16
H⁺
H⁺
。
②废渣中锰元素的质量分数为
4
.
4
bc
a
%
4
.
4
bc
a
%
。
（6）废渣长期露置于空气；其中的锰元素逐渐转化为MnO₂。研究者用图3装置提取MnO₂中的锰元素。图3中“H•”代表氢自由基。实验测得电解时间相同时，随外加电流的增大，溶液中的c（Mn²⁺）先增大后减小，减小的原因可能是
锰离子浓度增加，在阴极放电
锰离子浓度增加，在阴极放电
、
锰离子水解生成氢氧化锰沉淀
锰离子水解生成氢氧化锰沉淀
。（写出两条）

【答案】Fe³⁺、Fe²⁺；4H⁺+MnO₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；因为NaOH能与锰离子反应生成氢氧化锰沉淀而使锰元素损失；蒸发浓缩、趁热过滤；5；8；H₂O；2；10；

；16；H⁺；

%；锰离子浓度增加，在阴极放电；锰离子水解生成氢氧化锰沉淀

【解答】

【点评】

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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：83引用：9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：

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

在“除杂”步骤中，为除去Fe³⁺和Al³⁺，溶液的pH最大值应小于

，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

发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5

发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5