用低品位錳礦石[主要以MnCO3形式存在，部分以Mn2O3和MnO（OH）形式存在，含有大量SiO2雜質(zhì)，F(xiàn)e、Al、Cu含量較高]制備水溶性MnSO4的工藝流程如圖1：
已知：
①M(fèi)nO易溶于酸；MnO2不溶于水，也不溶于酸
②硫酸銨在不同溫度下受熱分解的情況如下：
（NH4）2SO4═NH4HSO4+NH3↑（213℃）
2NH4HSO4═（NH4）2S2O7+H2O↑（308℃）
3（NH4）2S2O7═2NH3↑+2N2↑+6SO2↑+9H2O↑（330℃）
（1）實(shí)驗(yàn)室里檢驗(yàn)氨氣的常用方法是用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)；硫酸銨分解釋放的SO2氣體可與礦石中的Mn2O3和MnO（OH）反應(yīng)生成低價(jià)錳的化合物，寫出SO2與MnO（OH）反應(yīng)生成MnO和MnSO4的化學(xué)方程式SO2+2 MnO（OH） 焙燒 MnO+MnSO4+H2OSO2+2 MnO（OH） 焙燒 MnO+MnSO4+H2O；
日?qǐng)D2所示為適宜條件下，Mn的浸取率與焙燒溫度的關(guān)系，則工業(yè)生產(chǎn)中選擇的適宜溫度為380℃380℃；溫度高于330℃，錳的浸出率升高的主要原因是焙燒溫度高于330℃后，硫酸銨分解釋放的SO2氣體可與礦石中的Mn2O3和MnO（OH）反應(yīng)生成MnO，使錳的浸出率提高焙燒溫度高于330℃后，硫酸銨分解釋放的SO2氣體可與礦石中的Mn2O3和MnO（OH）反應(yīng)生成MnO，使錳的浸出率提高。
（2）“反應(yīng)器Ⅲ”中加入二氧化錳的主要目的是MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2OMnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O（用離子方程式表示）；“濾渣Ⅱ”的主要成分為Fe（OH）3、Al（OH）3Fe（OH）3、Al（OH）3。
（3）“分離器”中發(fā)生的過程包括過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾；所得濾液還可進(jìn)一步分離，得到能循環(huán)利用的物質(zhì)，其化學(xué)式為（NH4）2SO4（NH4）2SO4；若上述流程中消耗xkg硫酸銨、ykg硫化銨，則可得到（x+33y17）（x+33y17）kg該物質(zhì)（流程中堿性氣體的散失忽略不計(jì)）。
焙燒
焙燒
33
y
17
33
y
17
【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)；SO2+2 MnO（OH） MnO+MnSO4+H2O；380℃；焙燒溫度高于330℃后，硫酸銨分解釋放的SO2氣體可與礦石中的Mn2O3和MnO（OH）反應(yīng)生成MnO，使錳的浸出率提高；MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；Fe（OH）3、Al（OH）3；過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶；（NH4）2SO4；（x+）
焙燒
33
y
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【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：14引用：1難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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