练习一
1、软锰矿（主要成分为MnO2）可用于制备锰及其化合物。
（1）早期冶炼金属锰的一种方法是先煅烧软锰矿生成Mn3O4，再利用铝热反应原理制得锰，该铝热反
应的化学方程式为 。 （2）现代冶炼金属锰的一种工艺流程如下图所示：
下表为t℃时，有关物质的pKsp（注：pKsp＝－lgKsp）。 物质 pKsp Fe(OH)3 37.4 Cu(OH)2 19.32 Ca(OH)2 Mn(OH)2 5.26 12.7 CuS 35.2 CaS 5.86 MnS 12.6 MnCO3 10.7 软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+C6H12O6+12H2SO4＝12MnSO4+CO2↑+18H2O ①该反应中，还原剂为_______。写出一种能提高还原浸出速率的措施： 。 ②滤液1的pH （填“＞”、“＜”或“＝”）MnSO4浸出液的pH。
③加入MnF2的主要目的是除去 （填Ca2+、Fe3+或Cu2+）。 （3）由MnSO4制取MnCO3
往MnSO4溶液中加入过量NH4HCO3溶液，，该反应的离子方程式为_____________________；若往MnSO4溶液中加入(NH4)2CO3溶液，还会产生Mn(OH)2，可能的原因有：MnCO3(s) + 2OH(aq)
Mn(OH)2(s) + CO32-(aq)，t℃时，计算该反应的平衡常数K＝ （填数值）。
4Al2O3+ 9Mn
－
【答案】（1）8Al + 3Mn3O4
（2）①C6H12O6 ；升高反应温度（或将软锰矿研细等其他合理答案）②＞ ③Ca2+ （3）Mn2++2HCO3-＝MnCO3↓+ H2O + CO2↑；100 【解析】
①软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O，该反应中，Mn元素化合价由+4价变为+2价、C元素化合价由0价变为+4价，失电子化合价升高的反应物是还原剂，所
以C6H12O6为还原剂；反应物接触面积越大、温度越高反应速率越快，所以能提高还原浸出速率的措施：升高反应温度或将软锰矿研细等。
②软锰矿还原浸出的反应为：12MnO2+C6H12O6+12H2SO4═12MnSO4+6CO2↑+18H2O，溶液呈强酸性，还原浸出液中含有Mn2+、Ca2+、Fe3+、Cu2+，此时未形成沉淀，Kp为电离平衡常数，pKp＝-1gKp，pKp越大，沉淀溶解平衡常数越小，滤液1为形成Fe(OH)3沉淀，pKp＝-1gKp＝37.4，Kp＝10-37.4，Kp＝c（Fe3+）×c3（OH-）＝10-37.4，c（OH-）≈10-10，c（H+）＝1×10-4mol/L，pH＝4，所以滤液1的pH大于MnSO4浸出液的pH＝4才能形成氢氧化铁沉淀。
③CaF2难溶于水，滤液2为Mn2+、Ca2+、NH4+、SO42-，加入MnF2的目的除去形成CaF2沉淀，除去Ca2+。 （3）锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、水和二氧化碳气体，离子方程式为Mn2++2HCO3-＝MnCO3↓+ H2O + CO2↑；由MnCO3（s）+2OH-（aq）
Mn（OH）2（s）+CO32-（aq）可知，K＝c(CO32?)/
Ksp?MnCO3?c2(OH?) ＝
c?Mn2??c?Mn2??Ksp??Mn?OH?2?? ＝10?10.7/10?12.7＝100。
考点：考查物质分离和提纯，涉及难溶物的溶解平衡、离子方程式书写、氧化还原反应等知识点
2、草酸亚铁为黄色固体，作为一种化工原料, 可广泛用于涂料、染料、陶瓷、玻璃器皿等的着色剂以及新
型电池材料、感光材料的生产。合成草酸亚铁的流程如下：
（1）配制(NH4)2Fe(SO4)2溶液时，需加入少量稀硫酸，目的是 。 （2）得到的草酸亚铁沉淀需充分洗涤，检验是否洗涤干净的方法是 。 （3）将制得的产品（FeC2O4·2H2O）在氩气气氛中进行加热分解，结果如下图（TG%表示残留固体质量
占原样品总质量的百分数）。
①则A→B发生反应的化学方程式为： 。
②已知B→C过程中有等物质的量的两种气态氧化物生成，写出B→C的化学方程式 ； （4）某草酸亚铁样品中含有少量草酸铵。为了测定不纯产品中草酸根的含量，某同学做了如下分析实
验：
Ⅰ．准确称量m g样品，溶于少量2mol/L硫酸中并用100mL容量瓶定容。
Ⅱ．取上述溶液20mL，用c mol/L高锰酸钾标准溶液滴定，溶液变为淡紫色，消耗高锰酸钾溶液
的体积为V1 mL。
Ⅲ．向上述溶液中加入足量Zn粉，使溶液中的Fe3+恰好全部还原为Fe2+。 Ⅳ．过滤，洗涤剩余的锌粉和锥形瓶，洗涤液并入滤液
Ⅴ．用c mol/L KMnO4溶液滴定该滤液至溶液出现淡紫色，消耗KMnO4溶液的体积V2 mL。
已知：2MnO4-+5H2C2O4+6H+＝2Mn2+ +10CO2+8H2O
MnO4-+8H++5Fe2+＝5Fe3+ + Mn2++4H2O
回答下列问题：
①若省略步骤Ⅳ，则测定的草酸根离子含量 （填“偏大”、“偏小”或“不变”）。 ②m g样品中草酸根离子的物质的量为 （用c，V1，V2的式子表示，不必化简）。
【答案】（1）抑制Fe2+和NH4+离子水解 （2）取少量最后一次的洗涤滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸
化的BaCl2溶液，若无白色沉淀产生，则表明已洗涤干净 （3）①FeC2O4·2H2O
△ FeC2O4+2H2O ②FeC2O4
△ FeO+CO2↑+CO↑
（4）①偏大 ②（cV1- cV2）×10-3×5/2×5mol
考点：考查物质制备工艺流程图分析、实验设计
3、MnCO3是信息产业和机电工业的重要基础功能材料，某地有含锰矿石(主要成分是MnO2还含CaO、Al2O3、
FeS等杂质)，由此矿石生产MnCO3的工艺流程如下：
稀H2SO4 高温酸溶 操作Ⅰ 加入足量NaHCO3 沉锰 MnCO3 加入X调节pH为6 操作Ⅱ 含锰 矿石 滤渣Ⅱ 溶液Ⅲ 已知：
S(硫) 溶液Ⅰ 滤渣Ⅰ 溶液Ⅱ 加入 适量NaF
开始沉淀 2.7 12 3.8 沉淀完全 3.7 ------ 4.7 物质 Fe(OH)3 Ca(OH)2 Al(OH)3 回答下列问题： (1) 操作Ⅰ为： 。
(2) 取溶液Ⅰ加入KSCN溶液，溶液呈血红色，试写出酸溶过程中FeS发生反应的离子方程式： (3) 调节溶液pH所用物质X最好为( )
A．NaOH溶液 B．氨水 C．MnCO3固体 D．盐酸
(4) 滤渣Ⅰ为 ，滤渣Ⅱ为 。
(5) 沉锰的化学方程式为： 。
(6) MnCO3也是制造锂离子电池的重要原料，在此电池的正极，充放电过程中发生LiMn2O4与Li1-xMn2O4
之间的转化，写出该电池充电时正极发生的反应式： 。
【答案】(1)过滤 (2)FeS + 12H+ +3MnO2
高温 2Fe3+ + 2S↓ + 3Mn2+ + 6H2O(漏掉条件不扣分)
(3)C (4) Al(OH)3、Fe(OH)3 (一个1分) CaF2
(5) MnSO4 + 2NaHCO3＝MnCO3 + Na2SO4 + H2O + CO2↑ (6)LiMn2O4 -xe- ＝Li1-xMn2O4 + xLi+
考点：考查物质制备工艺流程图分析
4、利用废铅蓄电池的铅泥（PbO、Pb及PbSO4等）可制备精细无机化工产品—3PbO·PbSO4·H2O （三盐），
主要制备流程如下：
（1）步骤①PbSO4转化为难溶PbCO3的离子方程式为 。
（2）滤液1和滤液3经脱色、蒸发、结晶可得到的副产品为 （写化学式）。
（3）步骤③酸溶时，其中的铅与硝酸生成 Pb（NO3）2 及NO的离子方程式为 ；滤液2
中溶质主要成分为 （写化学式）。
（4）步骤⑥合成三盐的化学方程式为 。
（5）步骤⑦洗涤操作时，检验沉淀是否洗涤完全的方法是 。 【答案】
（1）CO32-+PbSO4=PbCO3+SO42-（2分） （2）Na2SO4·10H2O（或Na2SO4）（2分）