工业上以某软锰矿（主要成分为MnO2，还含有SiO2、Al2O3等杂质）为原料，利用烟道气...

工业上以某软锰矿（主要成分为MnO2，还含有SiO2、Al2O3等杂质）为原料，利用烟道气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下：

(1)滤渣A的主要成分是_________（填化学式）。

(2)操作Ⅰ为加热（煮沸）结晶、趁热过滤、洗涤、干燥。根据下图溶解度曲线分析，趁热过滤的目的除了防止MnSO4·H2O中含有(NH4)2SO4外，还有____________________。

（3）MnSO4常用于测量地表水的DO值(每升水中溶解氧气的质量，即溶氧量)。我国《地表水环境质量标准》规定，生活饮用水源的DO值不得低于5 mg·L－1。李明同学设计了如下实验步骤测定某河水的DO值：

第一步：使如图所示装置中充满N2后，用注射器向三颈烧瓶中加入200 mL水样。

第二步：用注射器向三颈烧瓶中依次加入一定量MnSO4溶液（过量）、碱性KI溶液（过量），开启搅拌器，发生下列反应：Mn2＋＋O2＋OH－→MnO(OH)2↓（未配平）

第三步：搅拌并向烧瓶中加入一定量H2SO4溶液，在酸性条件下，上述MnO(OH)2将I－氧化为I2，其反应如下： MnO(OH)2＋I－＋H＋→Mn2+＋I2＋H2O（未配平）

第四步：从烧瓶中取出40.00 mL溶液，与0.010 mol·L－1Na2S2O3溶液发生反应：2S2O32—＋I2=S4O62—＋2I－，恰好完全进行时，消耗Na2S2O3溶液4.40 mL。

①在配制第二、三步所加试剂时，所有溶剂水须先煮沸后再冷却才能使用，将溶剂水煮沸的作用是_____。

②通过计算判断作为饮用水源，此河水的DO值是否达标______ (写出计算过程，不考虑第二、三步加入试剂后水样体积的变化)。

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软锰矿的主要成分是MnO2，还含有少量(Hg2+等)重金属化合物杂质。黄铁矿的主要成分是FeS2，还含有SiO2和Al2O3等杂质。工业上采用同槽硫酸酸溶等工艺制备碳酸锰并回收硫酸铵，其主要流程如下：( 已知: Ksp[Al(OH) 3]=1 3×10-33，Ksp[Fe(OH) 3]=5.3×10-38，金属离子的浓度小于1×10-6视为沉淀完全。)

（1）为了提高锰元素的浸出率，在“浸取”时可采取的措施有：

①适当升高温度，②搅拌，③_________________等。

（2）流程“氧化”中加入MnO2与Fe2+发生反应的离子方程式为_________________。

（3）“滤渣2”中主要成分的化学式为_________________。

（4）流程“除重金属”时使用（NH4）2S而不使用Na2S的原因是_________________。

（5）流程“50℃碳化”得到碳酸锰，该反应的化学方程式为_________________。

（6）生成的碳酸锰产品需经充分洗涤，检验产品完全洗净的方法是_________________。

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软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。

已知： Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。

Ⅱ．各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

回答下列问题：

（1）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式______。

（2）步骤③中MnO2的其作用是______，另外一种物质X可以是______。

A．MgCO3　　　　 B．ZnO　　　　 C．MnCO3　　　　 D．Cu(OH)2

（3）MnO2与Li构成LiMnO2，它可作为某锂离子电池的正极材料，电池反应方程式为： Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式______。MnO2可做超级电容器材料，用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______.

（4）已知：H2S的电离常数K1=1.3×10―7，K2=7.0×10―15，在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L―1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS―浓度为1.0×10―4 mol·L―1时，Mn2+开始沉淀，则a=______。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10―15]

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软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。

已知： Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。

Ⅱ．各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

回答下列问题：

（1）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式______。

（2）步骤③中MnO2的其作用是______，另外一种物质X可以是______。

A．MgCO3　　　　 B．ZnO　　　　 C．MnCO3　　　　 D．Cu(OH)2

（3）MnO2与Li构成LiMnO2，它可作为某锂离子电池的正极材料，电池反应方程式为： Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式______。MnO2可做超级电容器材料，用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______.

（4）已知：H2S的电离常数K1=1.3×10―7，K2=7.0×10―15，在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L―1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS―浓度为1.0×10―4 mol·L―1时，Mn2+开始沉淀，则a=______。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10―15]

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工业上主要采用软锰矿和闪锌矿联合生产MnO2和锌。软锰矿主要成分为MnO2；还含少量Al2O3和SiO2杂质。闪锌矿主要成分为ZnS，还含少量FeS、CuS杂质。现用稍过量的软锰矿和闪锌矿为原料，经过一系列处理后分别在两个电极生成产品“MnO2和锌”。工艺流程如下：

已知：Ⅰ：金属硫化物、硫酸、二氧化锰三者发生的反应均是氧化还原反应。

例如：MnO2+ZnS+2H2SO4MnSO4+ZnSO4+S+2H2O.

Ⅱ：4X-+Mn2+MnX42-，X-不参与电极反应。Zn2+与X-不反应。

Ⅲ：各种金属离子完全沉淀的pH如下表：

回答下列问题：

（1）操作I的名称是_____________________。

（2）物质C是MnO2和ZnO的混合物。加入物质C充分作用后，过滤，所得固体的成分是________(用化学式表示)。

（3）电解溶液D的装置如下图所示，两个电极都是惰性电极。

①硫酸钠的作用是________________________。

②b电极的电极反应式是______________________。a电极的电极反应式是_______________________。

（4）若一定质量的闪锌矿中含1.76kgFeS，则在上述流程中1.76kgFeS消耗MnO2的质量为_______kg。

（5）现有0.4mol/L Mn(NO3)2、 0.8mol/LZn(NO3)2的混合溶液100mL，向该混合液中逐滴加入Na2S溶液，当MnS沉淀一定程度时，测得c(Mn2+)=2.0×10-3 mol/L，则此时c(Zn2+)=________[已知Ksp(ZnS)=1.3×10-24，Ksp(MnS)=2.6×10-13]

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工业上用软锰矿(主要成分MnO2，杂质金属元素Fe、Al等) 制备MnSO4·H2O 的一种工艺流程如下：

已知：

1．浸出过程中发生的主要反应化学方程式为：MnO2＋SO2 =MnSO4

2．浸出液中阳离子主要有Mn2+、Fe2+、Al3+等

回答下列问题：

（1）物质X最好选用　　 　　　　　　 　

a．盐酸　　　 b．硫酸　　　 c．硝酸

（2）酸浸时SO2的吸收效率与pH、温度的关系如下图所示，为提高SO2的吸收效率，酸浸适宜的条件是　 　　　　　　　　　 　　 。

（3） 流程中“氧化”步骤主要反应的离子方程式是　　 　　　　　　　　 　 。

（4） 加入石灰浆调节pH，可将氧化后的浸出液中Fe3+、Al3+形成氢氧化物除去。检验Fe3+是否除尽的最佳方法是　 　　　　　　　　 　　 。

（5） 用MnSO4可测定水中溶解氧，方法是：取100 mL 水样，迅速加入足量MnSO4溶液及含有NaOH的KI溶液，立即塞上塞子、振荡，使之充分反应；打开塞子，迅速加入适量的稀硫酸，此时有I2生成；再用5.00×10-3 mol·L－1 Na2S2O3溶液和I2反应，当消耗Na2S2O3溶液 12.0 mL时反应完全。有关化学反应方程式如下：

① 2Mn2＋＋O2＋4OH－＝2MnO(OH)2（反应很快）；

② MnO(OH)2＋2I－＋4H＋＝Mn2＋＋I2＋3H2O；

③ I2＋2S2O32－＝S4O62－＋2I－。

计算水样中溶解氧的浓度（以mg·L－1为单位），写出计算过程。　　 　　　　　　 　

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Ⅰ．辉铜矿主要成分为Cu2S,软锰矿主要成分为MnO2,它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如图:

已知:①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫;

②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定,在热水中会分解生成NH3;

③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算):

（1）酸浸时,为了提高浸取率可采取的措施有________________(任写一种)。

（2）调节浸出液pH的范围为________,其目的是 ____________________。

（3）本工艺中可循环使用的物质是________(写化学式)。

（4）在该工艺的“加热驱氨”环节,若加热的温度较低或过高,都将造成__________的结果。

Ⅱ．海水开发利用的部分过程如下图所示。

（1）海水中提取的NaCl中若混有少量的KClO3固体（KClO3溶解度随温度变化大），可通过______、________、_________的操作净化。

（2）生成Mg(OH)2用的沉淀剂一般是生石灰或熟石灰，所以Mg(OH)2沉淀中会混有Ca(OH)2，可通过反复洗涤去除Ca(OH)2，检验沉淀是否洗净的操作方法_______________。

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辉铜矿主要成分为Cu2S，软锰矿主要成分为MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：

已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；

②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；

③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围如下表所示(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算)：

（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有____________________(任写一点)；

（2）调节浸出液pH的范围为____________，其目的是_______________________；

（3）本工艺中可循环使用的物质是____________________(写化学式)．

（4）在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度较低或过高，都将造成_________________的结果；

（5）碳酸锰在一定条件下可得硫酸锰溶液，试根据如下曲线图示，现由硫酸锰溶液制备MnSO4·H2O的实验方案为____________________。

（6）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%(测定过程中产生的误差可忽略)，其可能原因有_________________(任写一种)。

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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。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＋、A13＋(使其浓度均小于1×10－6 mol·L－1)，需调节溶液pH范围为__________。

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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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