题目内容
为了回收利用钢铁生产过程中产生的SO2，工业上采用软锰矿（主要成分MnO2）脱硫同时制取硫酸锰技术，其流程示意图如下：
已知：浸出液的pH接近4，其中的金属离子主要是Mn2＋，还含有少量的Fe2＋。完成下列填空。
（1）写出浸出过程中主要反应的化学方程式： 。
（2）浸出过程的副反应之一是部分SO2被氧化为硫酸，致使浸出液的pH下降，这将 （“有利”、“不利”）于软锰矿浆继续吸收SO2。欲消除生成的硫酸，试剂A最好是 。
a．MnCO3 b．MnO2 c．CaO d．CaCO3
（3）操作I的目的是除去浸出液中的Fe2＋，MnO2在氧化Fe2＋的同时还 ，使Fe3＋沉淀。检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是 。
（4）已知大于27℃时，MnSO4·H2O溶解度随温度上升而明显下降，则操作II的过程为： 、 、洗涤、干燥。工业上为了充分利用锰元素，在流程中 可循环使用。
（5）通过煅烧MnSO4·H2O 可制得生产软磁铁氧体材料的MnxO4，如图是煅烧MnSO4·H2O时温度与剩余固体质量变化曲线。该曲线中A段所表示物质的化学式为 ；MnxO4中x＝ 。
（1）MnO2 + SO2→ MnSO4 (或SO2+ H2O → H2SO3 MnO2 + H2SO3→ MnSO4+ H2O)（2分）
（2）不利（1分）； a（1分）
（3）调节溶液pH，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3（1分）
取上层清液，滴加KSCN，若溶液不显血红色，则说明Fe3+已沉淀完全（1分）
（4）蒸发浓缩、趁热过滤（2分） 操作II后剩余的母液（1分）
（5）MnSO4（1分） 3（2分）
解析试题分析：（1）低品位软锰矿浆的主要成分是MnO2，通入SO2浸出液其中的金属离子主要是Mn2+，则MnO2与SO2发生氧化还原反应，反应的化学方程式为MnO2 + SO2→ MnSO4。
（2）溶液的pH下降，溶液的酸性增强，则不利于吸收SO2。欲消除生成的硫酸，同时还不能引入新的杂质，则试剂A最好是碳酸锰，二氧化锰与硫酸不反应，cd会引入钙离子，答案选a。
（3）由于在沉淀铁离子的同时而不能减少锰离子，所以根据沉淀时的pH值可知，MnO2在氧化Fe2＋的 同时还调节溶液pH，促进Fe3+水解生成Fe(OH)3。铁离子能与KSCN溶液发生显色反应，所以检验过滤后溶液中是否含有Fe3+的操作是取上层清液，滴加KSCN，若溶液不显血红色，则说明Fe3+已沉淀完全。
（4）由于大于27℃时，MnSO4·H2O溶解度随温度上升而明显下降，因此操作II的过程为蒸发浓缩、趁热过滤；由于操作II后剩余的母液中还含有锰离子，所以工业上为了充分利用锰元素，在流程中操作II后剩余的母液可循环使用。
（5）A曲线时固体减少的质量为101.4mg－90.60mg＝10.8mg，为原固体中结晶水的质量为
×18＝10.8mg，所以A曲线对应的物质化学式为MnSO4。MnxO4的质量是45.80mg，则根据锰元素守恒可知
＝
×x，解得x＝3。
考点：考查硫酸锰制备工艺流程的有关判断与计算
永乾教育寒假作业快乐假期延边人民出版社系列答案下列有关物质检验的实验结论正确的是
| 选项 | 实验操作及现象 | 实验结论 |
| A | 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成 | 该溶液中一定含有SO42－ |
| B | 向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色 | 该溶液中一定含有Fe2＋ |
| C | 某气体能使湿润的蓝色石蕊试纸变红 | 该气体水溶液一定显碱性 |
| D | 将少量某有机物滴加到新制氢氧化铜悬浊液中，充分振荡，未见红色沉淀生成 | 该有机物不含醛基 |
（16分）高纯六水氯化锶晶体(SrCl2·6H2O)具有很高的经济价值，工业上用难溶于水的碳酸锶（SrCO3）为原料(含少量钡和铁的化合物等)，制备高纯六水氯化锶晶体的过程为：
已知： Ⅰ. SrCl2·6H2O 晶体在61℃时开始失去结晶水，100℃时失去全部结晶水。
Ⅱ.有关氢氧化物开始沉淀和完全沉淀的pH表：
| 氢氧化物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 |
| 开始沉淀的pH | 1.5 | 6.5 |
| 沉淀完全的pH | 3.7 | 9.7 |
（1）操作①加快反应速率的措施有 (写一种)。
碳酸锶与盐酸反应的离子方程式 。
（2）酸性条件下，加入30% H2O2溶液，将Fe2+氧化成Fe3+，其离子方程式为 。
（3）在步骤②-③的过程中，将溶液的pH值由1调节至4时，宜用的试剂为_______。
A．氨水 B．氢氧化锶粉末 C． 氢氧化钠 D．碳酸钠晶体
（4）操作③中所得滤渣的主要成分是 (填化学式)。
（5）步骤④的操作是 、 。
（6）工业上用热风吹干六水氯化锶，适宜的温度是
A．50~60℃ B．70~80℃ C．80~100℃ D．100℃以上
MnO2+Zn+2H2SO4。
（14分）铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的流程图：
已知：①4FeO?Cr2O3+8Na2CO3+7O2
8Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2↑；
②Na2CO3+Al2O32NaAlO2+CO2↑；
③Cr2CO72-+H2O
2CrO42-+2H+
根据题意回答下列问题：
（1）固体X中主要含有 （填写化学式）；要检测酸化操作中溶液的pH是否等于4．5，应该使用 ______________ （填写仪器或试剂名称）。
（2）酸化步骤用醋酸调节溶液pH＜5，其目的是 _______________________ 。
（3）操作Ⅲ有多步组成，获得K2Cr2O7晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩、 、过滤、 、干燥。
（4）下表是相关物质的溶解度数据，操作III发生反应的化学方程式是：Na2Cr2O7 + 2KCl＝K2Cr2O7 ↓+ 2NaCl，该反应在溶液中能发生的理由是_____________________________。
| 物质 | KCl | NaCl | K2Cr2O7 | Na2Cr2O7 | |
| 溶解度（g/100g水） | 0℃ | 28 | 35．7 | 4．7 | 163 |
| 40℃ | 40．1 | 36．4 | 26．3 | 215 | |
| 80℃ | 51．3 | 38 | 73 | 376 | |
（5）副产品Y主要含氢氧化铝，还含少量镁、铁的难溶化合物及可溶性杂质，精确分析Y中氢氧化铝含量的方法是称取n g样品，加入过量 ____ （填写试剂）、溶解、过滤、再 （填写试剂）、……灼烧、冷却、称量，得干燥固体m g。计算祥品中氢氧化铝的质量分数为 （用含m、n的代数式表示）。
用含有A1203、SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。工艺流程如下：
（一定条件下，MnO4 - 可与Mn2+反应生成MnO2）
已知：生成氢氧化物沉淀的pH
| | Al（OH）3 | Fe（OH）2 | Fe（OH）3 |
| 开始沉淀时 | 3．4 | 6．3 | 2．7 |
| 完全沉淀时 | 5．2 | 9．7 | 3．2 |
（1）H2S04溶解A1203的离子方程式是
（2）检验滤液中还存在Fe2＋的方法是 (注明试剂、现象)。
（3）“除杂”环节有如下几个步骤，（Ⅰ）向滤液中加入过量KMnO4溶液，调节溶液的pH为3．2；（Ⅱ）加热，产生大量棕色沉淀，静置，上层溶液呈紫红色:（ Ⅲ）加入MnSO4至紫红色消失，过滤。
①步骤Ⅰ的目的： ；调节溶液的pH为3．2的目的是 。
②向Ⅱ的沉淀中加入浓HCl并加热，能说明沉淀中存在MnO2的现象是 ，写出其反应方程式： ；
③Ⅲ中加入MnS04的目的是 。
（4）从多次循环使用后母液中可回收的主要物质是 。（填化学式）
稀土元素是周期表中Ⅲ B族钪、钇和镧系元素的总称，它们都是很活泼的金属，性质极为相似，常见化合价为+3。其中钇（Y）元素是激光和超导的重要材料。我国蕴藏着丰富的钇矿石（ Y2FeBe2Si2O10），以此矿石为原料生产氧化钇（Y2O3）的主要流程如下：
已知：I．有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表：
| | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
| Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
| Y3+ | 6.0 | 8.2 |
Ⅱ．在周期表中，铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置，化学性质相似。
（1）钇矿石（Y2 FeBe2Si2O10）的组成用氧化物的形式可表示为 。
（2）欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸和下列选项中的 试剂（填字母代号），
a．NaOH溶液 b．氨水 c．CO2气 d．HNO3
再通过 操作方可实现（填实验操作名称）。
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式： ；
（3）为使Fe3+沉淀完全，须用氨水调节pH =a，则a应控制在
的范围内；继续加氨水调节pH =b发生反应的离子方程式为 ，溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是 。
