2023年北京周报第19期答案

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【答案】(1)增大与酸的接触面积，加快反应速率(1分)3MnO2 2FeS: 12H 一3Mn2 2Fe3 十4S 6H2O(2分)(2)10-138(2分)4.7~7.1(1分)(3)Mn2 HCO3 NH3·H2O-MnCO,￥ NH H2O(2分)(4)蒸发结晶、趁热过滤(2分)样品失去部分结晶水或混有硫酸盐杂质(2分)【解析】黄铁矿（主要成分是FeS,含少量SiO:)和软锰矿（主要成分是MnO2,含少量Fe2O:、Al2O3)先进行粉碎，增大“酸浸”时的接触面积，再加入稀硫酸酸浸，其中SO2不溶于酸，金属氧化物溶于酸生成硫酸铝和硫酸铁，MnO2、FeS2与硫酸发生反应生成单质S和硫酸锰、硫酸铁，由表中数据计算出Mn(OH)2的Kp可知，过滤除杂后加氢氧化钠调节溶液pH在4.7一7.1之间除去溶液中的F3 和A13 ,所得滤液中加入氨水、碳酸氢铵发生反应Mn2 十HCO, NH,·HzO一MCO,￥十NH H2O,将锰转化为碳酸锰沉淀，碳酸锰沉淀中加入稀硫酸，将其转化为硫酸锰溶液，经过操作A即蒸发结晶、保持温度高于40℃趁热过滤，过滤洗涤干燥后得到MnSO,·HzO,据此分析解题。(1)由分析可知，混合研磨成细粉的目的是增大与酸的接触面积，加快反应速率，“酸浸”过程得到的滤液中含有Mn2 、Fe3 ,是由MnO2和FeS反应转化而来的，故该过程中主要反应的离子方程式是3MnO2 2FeS2 12H -3Mn2 2Fe3 4S￥ 6H2O.(2)根据题表数据，计算Mn(OH):的Kp=c(Mn )c2(OH)=0.01×(8)-10-×(8)=10-18,K[Mn(OH)210-138当Mn2 浓度为1.0mol·L1时，溶液中c(OH)=c(Mn2)mol·L-1=10-6.9mol·L-1,此时溶液的pH=7.I,由分析可知，调节pH的目的是除去溶液中的Fe3 和A13 ,故“调pH”应控制的pH范围是4.7~7.1(3)由分析可知，“沉锰”时，Mn2 参与反应的离子方程式是Mn2 十HCO5 NH3·H2O一MnCO3￥十NH H2O.(4)由题千溶解度图像可知，当温度低于40℃时溶液将析出MSO,·5H2O,故从“操作A”所得溶液中得到MSO,·H2O晶体需进行的操作是蒸发结晶、保持温度高于40℃趁热过滤，洗涤。若称取一定质量的MSO,·H2O用标准BaCl2溶液滴定，若样品失去部分结晶水则导致相同质量的样品中含有的硫酸根离子偏大，或样品混有硫酸盐杂质也将产生很多的硫酸钡，导致计算所得样品质量分数大于100%。

【答案】(1)增大与SO2的接触面积，提高SO2的吸收率(2分)(2)SiO2(2分)焰色试验(2分)(3)4.7 Kp[Fe(OH)3],故AI(OH)3沉淀完全所需溶液的pH更大；c3(OH)=c(A13 )1X10=1X10-,故c(0H)=10,则p0H=-1gc(0H)≈9.3，pH=14-9.3=4.7:Kp[A1(0H)3]1×10-33故溶液的pH范围为4.7