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，Fe、Al、Cu含量較高]制備水溶性MnSO4的工藝流程如圖1：
已知：
①MnO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）實驗室里檢驗氨氣的常用方法是用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗；硫酸銨分解釋放的SO2氣體可與礦石中的Mn2O3和MnO（OH）反應生成低價錳的化合物，寫出SO2與MnO（OH）反應生成MnO和MnSO4的化學方程式SO2+2 MnO（OH） 焙燒 MnO+MnSO4+H2OSO2+2 MnO（OH） 焙燒 MnO+MnSO4+H2O；
日圖2所示為適宜條件下，Mn的浸取率與焙燒溫度的關系，則工業生產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）反應生成MnO，使錳的浸出率提高。
（2）“反應器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”中發生的過程包括過蒸發濃縮、冷卻結晶過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾；所得濾液還可進一步分離，得到能循環利用的物質，其化學式為（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（流程中堿性氣體的散失忽略不計）。
焙燒
焙燒
33
y
17
33
y
17
【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】用濕潤的紅色石蕊試紙檢驗；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；過蒸發濃縮、冷卻結晶；（NH4）2SO4；（x+）
焙燒
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【解答】
【點評】
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發布：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