以辉铋矿（主要成分为Bi2S3，含有CuS、FeS2、SiO2杂质）和软锰矿（主要成分为MnO2）为原料联合制备BiOCl和MnSO4•H2O的工艺流程如图1：
已知：①金属活动性：Fe＞Bi＞Cu。
②Bi3+易水解为BiOCl沉淀；常温下，BiOCl存在的pH范围约为2.0～11.0。
③常温下，该工艺中有关金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH见表。
| 离子 | 开始沉淀pH | 完全沉淀pH |
| Fe2+ | 6.3 | 8.3 |
| Fe3+ | 1.6 | 3.1 |
2Bi2S3+6MnO2+9O2 2Bi2O3+6MnSO4
联合焙烧
2Bi2S3+6MnO2+9O2 2Bi2O3+6MnSO4
。联合焙烧
（2）“浸出”时需及时补充浓盐酸调节浸取液的pH≈1.4，其目的是
增大H+浓度，使Bi3+充分浸出；同时抑制金属离子Bi3+、Fe3+水解
增大H+浓度，使Bi3+充分浸出；同时抑制金属离子Bi3+、Fe3+水解
。（3）“滤渣1”的主要成分为
SiO2
SiO2
（填化学式）。（4）“转化”时加入足量金属Bi的目的是
3Fe3++Bi=Bi3++3Fe2+、3Cu2++2Bi=2Bi3++3Cu
3Fe3++Bi=Bi3++3Fe2+、3Cu2++2Bi=2Bi3++3Cu
（用离子方程式表示）。（5）为保证BiOCl产品的纯度，理论上“沉铋”时应控制溶液的pH范围为
2.0＜pH＜6.3
2.0＜pH＜6.3
。（6）将100kg辉铋矿进行“联合焙烧”，“转化”时消耗2.0kg金属Bi,假设其余各步损失不计，干燥后称量BiOCl产品质量为47.5kg,滴定测得产品中Bi的质量分数为80.0%。辉铋矿中Bi元素的质量分数为
36.000
36.000
%（保留3位有效数字）。（7）已知硫酸锰在不同温度下的溶解度和析出晶体的组成如图2所示。则从“滤液2”中获得较高纯度MnSO4•H2O的“操作Ⅰ”为控制温度在80～90℃、
蒸发结晶
蒸发结晶
、趁热过滤
趁热过滤
、用80～90℃蒸馏水洗涤2～3次、真空干燥。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】2Bi2S3+6MnO2+9O2 2Bi2O3+6MnSO4；增大H+浓度，使Bi3+充分浸出；同时抑制金属离子Bi3+、Fe3+水解；SiO2；3Fe3++Bi=Bi3++3Fe2+、3Cu2++2Bi=2Bi3++3Cu；2.0＜pH＜6.3；36.000；蒸发结晶；趁热过滤
联合焙烧
【解答】
【点评】
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发布：2024/5/14 8:0:9组卷：44引用：1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
