以SO2、软锰矿(主要成分MnO2，少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等...

以SO2、软锰矿(主要成分MnO2，少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4溶液和Mn3O4，主要实验步骤如下：

步骤Ⅰ：如图所示装置，将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2 = MnSO4)。

步骤Ⅱ：充分反应后，在不断搅拌下依次向三口烧瓶中加入适量纯净的MnO2、MnCO3，最后加入适量Na2S沉铅等重金属。

步骤Ⅲ：过滤得MnSO4溶液。

(1)装置A用于制取SO2，反应的化学方程式为_____。

(2)装置B中反应应控制在90～100℃，适宜的加热方式是_____。

(3)装置C的作用是_____。

(4)“步骤Ⅱ”中加入纯净MnO2的目的是_____，用MnCO3调节溶液pH时，需调节溶液pH范围为_____(该实验条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下)。　　

(5)已知：①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O]，主要副产物为MnOOH；反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响如下图所示：　　

②反应温度超过80℃时，Mn3O4产率开始降低。

③Mn(OH)2是白色沉淀，Mn3O4呈黑色；Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.03%、62.5%。

请补充完整由步骤Ⅲ得到的MnSO4溶液，并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案：_____，真空干燥6小时得产品Mn3O4。

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以SO2、软锰矿(主要成分为MnO2，少量Fe、Al、Ca及Pb的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备MnSO4液和Mn3O4，主要实验步骤如下

步骤I、如图所示装置，将SO2通入B中的软锰矿浆液中(MnO2+SO2=MnSO4)。

步骤II、充分反应后，在不断搅拌下依次向仪器R中加入适量纯净的MnO2、MnCO3，最后加入适量Na2S沉铅，

步骤III、过滤得MnSO4溶液

(1)仪器R的名称是_______。

(2)装置A用于制取SO2，反应的化学方程式为_________。

(3)装置B中的反应应控制在90~100℃，适宜的加热方式是______________。

(4)装置C的作用是______________________。

(5)“步骤Ⅱ”中加入纯净MnO2的目的是_______________，用MnCO3调节溶液pH时，需调节溶液pH的范围为________(该实验条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH如下表)

(6)已知①用空气氧化Mn(OH)2浊液可制备Mn3O4[6Mn(OH)2+O22Mn3O4+6H2O]，主要副产物为MnOOH；反应温度和溶液pH对产品中Mn的质量分数的影响分别如图所示

②反应温度超过80℃时，Mn3O4的产率开始降低，Mn(OH)2是白色沉淀，Mn3O4呈黑色；Mn3O4、MnOOH中锰的质量分数理论值依次为72.05％、62.5%请补充完整由步骤III得到MnSO4溶液，并用氨水等制备较纯净的Mn3O4的实验方案：______________________，真空干燥6小时得产品Mn3O4。

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MnSO4在工业中有重要应用。用软锰矿浆（主要成分为MnO2和水，含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质）浸出制备MnSO4，其过程如下：

I．向软锰矿浆中通入SO2，锰、铁、铝、铅元素以离子形式浸出，测得浸出液的pH＜2。

II．向浸出液中加MnO2，充分反应后，加入石灰乳，调溶液pH = 4.7。

III．再加入阳离子吸附剂，静置后过滤。

IV．滤液蒸发浓缩，冷却结晶，获得MnSO4晶体。

【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH

（1）I中向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4，该反应的化学方程式是________。

（2）II中加入MnO2的主要目的是________；调溶液 pH=4.7，生成的沉淀主要含有________和少量CaSO4。

（3）III中加入阳离子吸附剂，主要除去的离子是________。

（4）用惰性电极电解MnSO4溶液，可以制得高活性MnO2。

①电解MnSO4溶液的离子方程式是________。

②高活性MnO2可用于催化降解甲醛，有关微粒的变化如下图所示，其中X是________，总反应的化学方程式是________。

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工业上以软锰矿为原料，利用烧结烟气中的SO₂制备MnSO₄·H₂O的流程如下：

某软锰矿的主要成分为MnO₂，还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu（0.86%）等元素的化合物。酸浸过程发生反应：Me_mO_n+H⁺→Me^（2n/m）++H₂O，Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25℃时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表：

回答下列问题：

（1）酸浸时SO₂将MnO₂还原为MnSO₄，其离子方程式为________　　________。

酸浸时SO₂的吸收率与pH和温度的关系如下图，为提高SO₂的吸收率，酸浸适宜的条件是　　　　　________　　。

图1： SO₂ 的吸收率与 pH值的关系   　    图2： SO₂的吸收率与温度的关系

（2）滤渣B的主要成分是________　　________。

（3）加入MnS的目的是________　________　　　　________。

（4）操作IV的步骤为　　　　、　　　　　、过滤、洗涤、干燥。

（5）MnO₂的生产方法之一是以石墨为电极，在不断搅拌情况下，电解酸化的MnSO₄溶液，阳极的电极反应式为：　　________　　　　　　。

（6）已知金属离子浓度小于1.0×10^－5mol/L时认为已经完全沉淀，根据表格数据，计算25℃时Zn(OH)₂溶度积K_sp为________（不需计算过程，计算结果保留两位有效数字）。

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以、软锰矿(主要成分为，少量及的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备液和，主要实验步骤如下

步骤I、如图所示装置，将通入中的软锰矿浆液中。

步骤II、充分反应后，在不断搅拌下依次向仪器中加入适量纯净的，最后加入适量沉铅，

步骤III、过滤得溶液

(1)仪器R的名称是_______。

(2)装置用于制取，反应的化学方程式为_________。

(3)装置中的反应应控制在90~100℃，适宜的加热方式是______________。

(4)装置的作用是______________________。

(5)“步骤Ⅱ”中加入纯净的目的是_______________，用调节溶液时，需调节溶液的范围为________(该实验条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表)

(6)已知①用空气氧化浊液可制备，主要副产物为；反应温度和溶液对产品中的质量分数的影响分别如图所示

②反应温度超过时，的产率开始降低，是白色沉淀，呈黑色；、中锰的质量分数理论值依次为72．05％、62.5%请补充完整由步骤III得到溶液，并用氨水等制备较纯净的的实验方案：______________________，真空干燥6小时得产品。

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（14分）工业上可用软锰矿浆（主要成分为MnO2）吸收硫酸厂废气SO2，并制备MnSO4.H2O晶体，其工艺流程如下：

已知：①浸出液的pH<2，且阳离子主要是Mn2＋，以及少量Fe2＋、Al3＋等。

②几种离子沉淀时数据信息如下：

请回答下列问题：

（1）浸出液pH <2的原因可能是_________________________________________。

（2）加入MnO2，氧化时溶液中反应的离子方程式为________________________ ，若流程中取消“加入MnO2”，对上述流程的影响是________________________________________。

（3）试剂X________（填“能”或“不能”）选用氢氧化锰，试说明理由：____________

______________________________________________________________________________。

（4）滤渣的主要成分是________，利用滤渣能提取铁红，其原理是______________________

______________________________________________________________________________。

（5）从滤液中提取MnSO4.H2O晶体的操作是____________________________________。

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用软锰矿（主要成分为MnO2，还有少量含铁、铜、汞的化合物）制备MnSO4电解液继而提取锰的工业流程如下

（1）已知锰粉的主要成分为MnO，反应①的化学方程式为________________________。

（2）实验室可用软锰矿与浓盐酸反应制Cl2，比较MnO2、C12、Fe3+的氧化性强弱：_______。

（3）溶液I中加入一定质量的MnO2以测定Fe2+的浓度，加入MnO2有关反应的离子方程式为___________________________________________________________________。

（4）已知90℃时水的离子积常数Kw=3．6×10－13，Fe(OH)3的Ksp=6．4×10－25，要使滤渣A沉淀完全，需用氨水调pH至少为______（已知lg 3≈0．5）。

（5）溶液Ⅰ的主要成分为　 ____________。滤渣B的主要成分为_________________。

（6）工业上用二氧化锰制备高锰酸钾，先用二氧化锰制得锰酸钾，再用惰性电极电解锰酸钾溶液得到高锰酸钾，电解时阳极反应式为____________________。

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(12分) 软锰矿（主要成分MnO2，含Fe，Al2O3 ，MgO杂质）的水悬浊液与烟气中的SO2反应可制备MnSO4·H2O，MnO2与SO2反应的化学方程式为MnO2 +SO2=MnSO4。已知下列信息：

室温下几种氢氧化物的溶度积

回答下列问题：

（1）质量为17．40 g纯净MnO2最多能氧化 　　 L(标准状况) SO2。

（2）悬浊液吸收烟气后，Fe首先转化为Fe2+进入溶液，然后被 　　 　 氧化为Fe3+；要证明溶液中存在Fe3+，可选择的试剂是　 　 　 （填标号）。

a．KMnO4溶液　 　 　 b．KCl溶液　 　 　 c．KSCN溶液　 　 　 d．KNO3溶液

（3）室温下，将吸收液过滤，在滤液中加入CaCO3，可除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+，原因是 　　　　 　 。

（4）从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体，需控制结晶温度范围为　　　　　　　 。

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软锰矿（主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4•H2O，反应的化学方程式为：MnO2+SO2=MnSO4

（1）纯度为75%的软锰矿17.40g最多能氧化　　　　　　 L（标准状况）SO2．

（2）已知：Ksp[Al（OH）3]=1×10﹣33，Ksp[Fe（OH）3]=3×10﹣39，pH=7.1时Mn（OH）2开始沉淀．室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+（使其浓度小于1×10-6mol•L﹣1），需调节溶液pH范围为 　　　　　　　　　　　 ．

（3）如图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体，需控制结晶温度范围为　　　　　　　　　　　　 ．

（4）准确称取0.1800gMnSO4•H2O样品置于锥形瓶中，加入适量H2PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2+全部氧化成Mn3+，用c（Fe2+）=0.0500mol•L﹣1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+），消耗Fe2+溶液20.00mL．计算MnSO4•H2O样品的纯度为　　　　　　 %（结果保留两位有效数字）

（5）实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应，生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩结晶得到KMnO4晶体。用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是:　　　　　　　　　　 　　 。

（6）取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应，生成等物质的量的I2和KIO3，则消耗KMnO4的物质的量的是　　　　　 mol。

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(12分)软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4·H2O ，反应的化学方程式为：MnO2＋SO2=MnSO4

（1）质量为17．40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2。

（2）已知：Ksp[Al(OH)3]=1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]=3×10－39，pH=7．1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其浓度小于1×10－6mol·L－1)，需调节溶液pH范围为________。

（3）右图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体，需

控制结晶温度范围为_______。

（4）准确称取0．1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中，加入适量H2PO4和NH4NO3溶液，加热使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋)=0．0500mol·L－1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3＋被还原为Mn2＋)，消耗Fe2＋溶液20．00mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)

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