以菱錳礦（主要成分為MnCO3，還含有Fe3O4、FeO、MgCO3等雜質(zhì)）為原料制備MnSO4的工藝流程如圖：
已知：常溫下，Ksp（MnS）=1×10-11。金屬離子生成氫氧化物沉淀的pH如表：
| 金屬離子 | Fe3+ | Fe2+ | Mn2+ | Mg2+ |
| 開始沉淀 | 1.5 | 6.3 | 7.6 | 9.6 |
| 完全沉淀 | 2.8 | 8.3 | 10.2 | 11.6 |
不引入雜質(zhì)
不引入雜質(zhì)
和鹽酸在后續(xù)在沉淀池1中被二氧化錳氧化產(chǎn)生有毒氣體Cl2
鹽酸在后續(xù)在沉淀池1中被二氧化錳氧化產(chǎn)生有毒氣體Cl2
，沉淀池1中，加入MnO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O
。（2）該工藝流程中廢渣和沉淀1、2均需用水洗滌，并將洗滌液返回酸浸工序，目的是
提高錳的回收率
提高錳的回收率
。（3）沉淀2的化學(xué)式是
MgF2
MgF2
，不能用NaOH代替NaF，其原因是若用NaOH為沉淀劑，Mg2+沉淀完全時(shí)的pH=11.6，此時(shí)Mn2+也會(huì)沉淀，導(dǎo)致MnSO4產(chǎn)率降低
若用NaOH為沉淀劑，Mg2+沉淀完全時(shí)的pH=11.6，此時(shí)Mn2+也會(huì)沉淀，導(dǎo)致MnSO4產(chǎn)率降低
。（4）含MnSO4溶液中還含有
NH4+、Na+
NH4+、Na+
雜質(zhì)（填離子符號(hào)），利用KMnO4溶液與Mn2+反應(yīng)生成黑色沉淀的現(xiàn)象可以檢驗(yàn)Mn2+，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+
。（5）電解MnSO4溶液可進(jìn)一步獲得二氧化錳，電解后的廢水中還含有Mn2+，常用石灰乳進(jìn)行一級(jí)沉降得到Mn（OH）2沉淀，過濾后再向?yàn)V液中加入適量Na2S，進(jìn)行二級(jí)沉降。欲使溶液中c（Mn2+）≤1.0×10-5 mol?L-1，則應(yīng)保持溶液中c（S2-）≥
1×10-6
1×10-6
mol?L-1。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】不引入雜質(zhì)；鹽酸在后續(xù)在沉淀池1中被二氧化錳氧化產(chǎn)生有毒氣體Cl2；MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；提高錳的回收率；MgF2；若用NaOH為沉淀劑，Mg2+沉淀完全時(shí)的pH=11.6，此時(shí)Mn2+也會(huì)沉淀，導(dǎo)致MnSO4產(chǎn)率降低；NH4+、Na+；2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；1×10-6
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：54引用：2難度：0.4
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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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