工業以軟錳礦（主要成分MnO2，含Al2O3、Fe2O3、SiO2等雜質）和硫鐵礦（主要成分為FeS2）為原料制備高純MnCO3的流程如圖。
已知：
ⅰ．濾液X中的金屬陽離子主要為Mn2+、Fe3+，還含有少量的Fe2+和Al3+。
ⅱ．常溫下，溶液中部分金屬離子開始沉淀時的pH見下表（金屬離子濃度以1mol?L-1計算）。
| 金屬離子 | Fe3+ | Al3+ | Fe2+ | Mn2+ |
| 開始沉淀pH | 1.5 | 3.3 | 6.5 | 8.3 |
1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2
1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2
。（2）“過濾”所得濾渣中含有S等，生成硫單質的離子方程式為
3MnO2+2FeS2+12H+=3Mn2++2Fe3++4S+6H2O
3MnO2+2FeS2+12H+=3Mn2++2Fe3++4S+6H2O
。（3）為獲得高純MnCO3（除雜時雜質離子濃度不大于10-6mol?L-1），請補充完整由濾液X制備高純MnCO3的實驗方案：取濾液X，
邊攪拌邊加入MnO2固體至不再溶解，向溶液中滴加氨水控制pH值為5.3～8.3，充分反應后過濾，向濾液中加NH4HCO3固體至不再產生沉淀，過濾，并用蒸餾水洗滌至洗滌液滴加BaCl2溶液不再產生沉淀
邊攪拌邊加入MnO2固體至不再溶解，向溶液中滴加氨水控制pH值為5.3～8.3，充分反應后過濾，向濾液中加NH4HCO3固體至不再產生沉淀，過濾，并用蒸餾水洗滌至洗滌液滴加BaCl2溶液不再產生沉淀
，低溫干燥，得高純MnCO3。（實驗中須使用的試劑：氨水、NH4HCO3固體、MnO2、BaCl2溶液、蒸餾水）（4）利用MnCO3制備MnO2過程中發生如下反應：2MnCO3+O2═2MnO2+3CO2，2MnO2═2MnO+O2↑。為測定焙燒后所得氧化物的成分，設計如下實驗：
步驟1：取一定量固體，加入10.00mL0.5000mol?L-1（NH4）2Fe（SO4）2溶液，在酸性條件下充分反應。
步驟2：用0.05000mol?L-1的K2Cr2O7滴定溶液中的Fe2+，滴定至終點時，消耗K2Cr2O710.00mL。（Cr2O32-+Fe2++H+═Cr3++Fe3++H2O未配平）。
步驟3：加熱條件下，加入適量HClO4將溶液中Mn2+氧化為Mn（Ⅲ）。持續加熱一段時間后冷卻，用0.1500mol?L-1的（NH4）2Fe（SO4）2標準液滴定生成的Mn（Ⅲ），滴定至終點時，消耗標準溶液20.00mL。
計算焙燒后產物中Mn和O的物質的量之比
3：4
3：4
（寫出計算過程）。【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】1s22s22p63s23p63d54s2或[Ar]3d54s2；3MnO2+2FeS2+12H+=3Mn2++2Fe3++4S+6H2O；邊攪拌邊加入MnO2固體至不再溶解，向溶液中滴加氨水控制pH值為5.3～8.3，充分反應后過濾，向濾液中加NH4HCO3固體至不再產生沉淀，過濾，并用蒸餾水洗滌至洗滌液滴加BaCl2溶液不再產生沉淀；3：4
【解答】
【點評】
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：39引用：2難度：0.3
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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+已經除盡的試劑是；當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+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，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量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：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硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質）．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）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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+已經除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應方程式是．
（6）a g燒渣經過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標準規定，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量分數應不低于（用含a、b的表達式表示）．發布：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硫酸過程中產生的工業廢渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質）．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）根據下表數據：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應小于氫氧化物 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+轉變為碳酸亞鐵沉淀，則A的操作是．發布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5