軟錳礦主要成分為MnO2，含少量Fe2O3、FeO、Al2O3和極少量銅的化合物等雜質(zhì)。利用軟錳礦漿可脫除含硫煙氣中的SO2，所得吸收液可用于制備金屬錳，其工藝流程如圖：
資料：部分金屬陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：（金屬離子的起始濃度為：0.1mol/L）
| 沉淀物 | Fe（OH）3 | Fe（OH）2 | Cu（OH）2 | Al（OH）3 | Mn（OH）2 |
| 開始沉淀 | 2.7 | 7.6 | 4.7 | 3.4 | 7.7 |
| 完全沉淀 | 3.7 | 9.6 | 6.7 | 4.7 | 9.8 |
MnO2+SO2=MnSO4
MnO2+SO2=MnSO4
。（2）為了提高過程I如圖1中SO2的脫除效果，某研究小組進(jìn)行了軟錳礦漿（pH≈4）吸收含硫煙氣的模擬實驗，實驗結(jié)果如表：
| 實驗序號 | SO3濃度（g.m-3） | 煙氣流速（mL?min-1） |
| ① | 4.1 | 55 |
| ② | 4.1 | 96 |
| ③ | 6.0 | 96 |
SO2的溶解度隨溫度升高而降低或該化合反應(yīng)放熱，升溫時MnSO4有分解趨勢
SO2的溶解度隨溫度升高而降低或該化合反應(yīng)放熱，升溫時MnSO4有分解趨勢
。②為了提高軟錳礦漿對含硫煙氣中SO2的吸收率，下列措施正確的是
ab
ab
。（填序號）a.降低通入含硫煙氣的溫度 b.減小通入含硫煙氣的流速
c.減少軟錳礦漿的進(jìn)入量 d.增大含硫煙氣中的SO2濃度
（3）在過程Ⅱ中，向浸出液中加入H2O2，同時加入氨水，調(diào)節(jié)溶液pH為4.7．過程II的離子方程式為
2Fe2++H2O2+4NH3?H2O=2Fe（OH）3↓+4NH4+（2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe（OH）3↓+4H+）、NH3?H2O+H+=NH4++H2O、Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
2Fe2++H2O2+4NH3?H2O=2Fe（OH）3↓+4NH4+（2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe（OH）3↓+4H+）、NH3?H2O+H+=NH4++H2O、Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+
。（4）用陰離子膜電解法實現(xiàn)過程IV，同時得到副產(chǎn)物H2SO4．電解裝置圖如圖2：
①電解裝置中箭頭表示溶液中陰離子移動的方向，則D、E兩口加入的電解質(zhì)溶液分別是
MnSO4
MnSO4
、稀硫酸
稀硫酸
。陽極的電極反應(yīng)式為4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+
4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+
。②為了研究陰離子交換膜的作用，某研究小組撤去陰離子交換膜，在相同電壓下電解一段時間，發(fā)現(xiàn)陽極區(qū)出現(xiàn)無色氣泡，同時產(chǎn)生黑色的陽極泥。由此得出結(jié)論：使用陰離子交換膜的原因，是為了防止陽極區(qū)發(fā)生副反應(yīng)（寫出電極反應(yīng)式）：
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+
Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+
。【考點】制備實驗方案的設(shè)計．
【答案】MnO2+SO2=MnSO4；SO2的溶解度隨溫度升高而降低或該化合反應(yīng)放熱，升溫時MnSO4有分解趨勢；ab；2Fe2++H2O2+4NH3?H2O=2Fe（OH）3↓+4NH4+（2Fe2++H2O2+4H2O=2Fe（OH）3↓+4H+）、NH3?H2O+H+=NH4++H2O、Al3++3NH3?H2O=Al（OH）3↓+3NH4+；MnSO4；稀硫酸；4OH--4e-=O2↑+2H2O或2H2O-4e-=O2↑+4H+；Mn2+-2e-+2H2O=MnO2↓+4H+
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：1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、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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時，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 -
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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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
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 -
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”時間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時間過長，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，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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