用低品位锰矿石[主要以MnCO3形式存在，部分以Mn2O3和MnO（OH）形式存在，含有大量SiO2杂质，Fe、Al、Cu含量较高]制备水溶性MnSO4的工艺流程如图1：
已知：
①MnO易溶于酸；MnO2不溶于水，也不溶于酸
②硫酸铵在不同温度下受热分解的情况如下：
（NH4）2SO4═NH4HSO4+NH3↑（213℃）
2NH4HSO4═（NH4）2S2O7+H2O↑（308℃）
3（NH4）2S2O7═2NH3↑+2N2↑+6SO2↑+9H2O↑（330℃）
（1）实验室里检验氨气的常用方法是用湿润的红色石蕊试纸检验用湿润的红色石蕊试纸检验；硫酸铵分解释放的SO2气体可与矿石中的Mn2O3和MnO（OH）反应生成低价锰的化合物，写出SO2与MnO（OH）反应生成MnO和MnSO4的化学方程式SO2+2 MnO（OH） 焙烧 MnO+MnSO4+H2OSO2+2 MnO（OH） 焙烧 MnO+MnSO4+H2O；
日图2所示为适宜条件下，Mn的浸取率与焙烧温度的关系，则工业生产中选择的适宜温度为380℃380℃；温度高于330℃，锰的浸出率升高的主要原因是焙烧温度高于330℃后，硫酸铵分解释放的SO2气体可与矿石中的Mn2O3和MnO（OH）反应生成MnO，使锰的浸出率提高焙烧温度高于330℃后，硫酸铵分解释放的SO2气体可与矿石中的Mn2O3和MnO（OH）反应生成MnO，使锰的浸出率提高。
（2）“反应器Ⅲ”中加入二氧化锰的主要目的是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2OMnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O（用离子方程式表示）；“滤渣Ⅱ”的主要成分为Fe（OH）3、Al（OH）3Fe（OH）3、Al（OH）3。
（3）“分离器”中发生的过程包括过蒸发浓缩、冷却结晶过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤；所得滤液还可进一步分离，得到能循环利用的物质，其化学式为（NH4）2SO4（NH4）2SO4；若上述流程中消耗xkg硫酸铵、ykg硫化铵，则可得到（x+33y17）（x+33y17）kg该物质（流程中碱性气体的散失忽略不计）。
焙烧
焙烧
33
y
17
33
y
17
【考点】制备实验方案的设计．
【答案】用湿润的红色石蕊试纸检验；SO2+2 MnO（OH） MnO+MnSO4+H2O；380℃；焙烧温度高于330℃后，硫酸铵分解释放的SO2气体可与矿石中的Mn2O3和MnO（OH）反应生成MnO，使锰的浸出率提高；MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；Fe（OH）3、Al（OH）3；过蒸发浓缩、冷却结晶；（NH4）2SO4；（x+）
焙烧
33
y
17
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：14引用：1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
