高純碳酸錳在電子工業中有重要的應用，濕法浸出軟錳礦（主要成分為MnO2，含少量Fe、Al等雜質元素）制備高純碳酸錳的實驗過程如圖．
（1）“浸出”時，硫酸的作用是催化植物粉水解生成還原性糖。當硫酸濃度過高時，錳元素浸出率下降，其可能的原因是 濃硫酸具有強氧化性，與還原性糖發生氧化還原反應導致錳元素浸出率下降濃硫酸具有強氧化性，與還原性糖發生氧化還原反應導致錳元素浸出率下降．
（2）“除雜”時主要操作為加入一定量的雙氧水，調節浸出液的pH為3.5～5.5，過濾。該過程中雙氧水實際用量比理論值大的原因是 酸性溶液中二氧化錳氧化過氧化氫為氧氣，本身被還原為錳離子酸性溶液中二氧化錳氧化過氧化氫為氧氣，本身被還原為錳離子．
（3）“沉淀”：在30℃～35℃下，將碳酸氫銨溶液滴加到硫酸錳凈化液中，控制反應液的最終pH在6.5～7.0，得到MnCO3沉淀。該反應的化學方程式為 MnSO4+2NH4HCO3 30℃-35℃ MnCO3+（NH4）2SO4+CO2↑+H2OMnSO4+2NH4HCO3 30℃-35℃ MnCO3+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O；生成的MnCO3沉淀需經充分洗滌，檢驗洗滌是否完全的方法是 取最后一次的洗滌濾液1～2mL于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則表明已洗滌干凈取最后一次的洗滌濾液1～2mL于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則表明已洗滌干凈．
（4）Mn3O4是黑色不溶于水的固體，常用于生產計算機的磁芯、磁盤等。已知：反應溫度和溶液pH對Mn3O4的純度和產率影響分別如圖-1、圖-2所示。請設計以硫酸錳凈化液為原料制備Mn3O4的實驗方案：將濾液X水浴加熱并保持50℃，用氨水調節溶液pH并維持在8.5左右，在不斷攪拌下，邊通空氣邊加氨水，直至有大量黑色沉淀生成時，靜置，在上層清液中繼續滴加氨水不再有沉淀生成，過濾，洗滌沉淀2～3次直至洗滌液檢驗不出Cl-將濾液X水浴加熱并保持50℃，用氨水調節溶液pH并維持在8.5左右，在不斷攪拌下，邊通空氣邊加氨水，直至有大量黑色沉淀生成時，靜置，在上層清液中繼續滴加氨水不再有沉淀生成，過濾，洗滌沉淀2～3次直至洗滌液檢驗不出Cl-，真空干燥4小時得產品Mn3O4。（實驗中須使用的試劑：氨水、空氣）
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【考點】制備實驗方案的設計．
【答案】濃硫酸具有強氧化性，與還原性糖發生氧化還原反應導致錳元素浸出率下降；酸性溶液中二氧化錳氧化過氧化氫為氧氣，本身被還原為錳離子；MnSO4+2NH4HCO3 MnCO3+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O；取最后一次的洗滌濾液1～2mL于試管中，向其中滴加用鹽酸酸化的BaCl2溶液，若無白色沉淀產生，則表明已洗滌干凈；將濾液X水浴加熱并保持50℃，用氨水調節溶液pH并維持在8.5左右，在不斷攪拌下，邊通空氣邊加氨水，直至有大量黑色沉淀生成時，靜置，在上層清液中繼續滴加氨水不再有沉淀生成，過濾，洗滌沉淀2～3次直至洗滌液檢驗不出Cl-
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發布：2024/6/27 10:35:59組卷：15引用：2難度：0.6
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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