在旧石器时代晚期，软锰矿（主要成分是MnO2，还含有硅、铁和少量重金属镍的化合物等杂质）就被人们当作颜料用于洞穴的壁画上．工业上常利用软锰矿制备MnSO4溶液，并以MnSO4溶液为原料制取单质锰和四氧化三锰．
（1）MnSO4溶液的制备：
步骤一：往软锰矿浆中通入SO2气体反应制备MnSO4，往往有副产物MnS2O6生成，温度对反应的影响如图1所示．为减少MnS2O6的生成，“浸锰”的适宜温度是 90℃90℃；写出反应生成MnSO4的化学方程式：MnO2+SO2 △ MnSO4MnO2+SO2 △ MnSO4．
步骤二：①取上述反应后的混合物，调节pH除杂．已知25℃时，Ksp[Fe（OH）3]=4×10-38，欲使铁离子沉淀完全[c（Fe3+）≤1×10-5mol⋅L-1]，应调节溶液pH不低于 3.23.2．（lg2=0.3）
②过滤除去硅、铁等杂质后，通常用BaS来除去溶液中的镍，pH对除镍效果的影响如图2所示．当pH＜4.2，pH越小除镍效果越差的原因是 pH越小，c（H+）越大，硫化钡会与H+反应产生硫化氢气体pH越小，c（H+）越大，硫化钡会与H+反应产生硫化氢气体．
（2）制取金属锰：
惰性电极电解硫酸锰溶液制取金属锰的化学方程式为 2MnSO4+2H2O 电解 2Mn+2H2SO4+O2↑2MnSO4+2H2O 电解 2Mn+2H2SO4+O2↑．工业上也可以用MnO2和Al粉作为原料，用铝热反应来制取金属锰，反应的化学方程式为 4Al+3MnO2 高温 2Al2O3+3Mn4Al+3MnO2 高温 2Al2O3+3Mn．
（3）制取Mn3O4：
利用空气氧化法，用MnSO4溶液制备Mn3O4．在MnSO4溶液中滴入一定浓度的氨水，加压通氧气反应7小时制备Mn3O4．
①写出上述反应的离子方程式：6Mn2++12NH3•H2O+O2=2Mn3O4+12NH+4+6H2O6Mn2++12NH3•H2O+O2=2Mn3O4+12NH+4+6H2O．
②Mn3O4与浓盐酸共热，有氯气生成，此反应中被氧化和被还原的物质的量之比为 2：12：1．
△
△
电解
电解
高温
高温
NH
+
4
NH
+
4
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】90℃；MnO2+SO2 MnSO4；3.2；pH越小，c（H+）越大，硫化钡会与H+反应产生硫化氢气体；2MnSO4+2H2O 2Mn+2H2SO4+O2↑；4Al+3MnO2 2Al2O3+3Mn；6Mn2++12NH3•H2O+O2=2Mn3O4+12+6H2O；2：1
△
电解
高温
NH
+
4
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：9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 -
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（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
