1.6 大题突破(三) 化学工艺流程题 热点题空4 相关图像分析本（PPT课件）-【正禾一本通】2026年高考化学二轮专题复习高效讲义（双选版）

该高中化学高考复习课件聚焦化学工艺流程题专题，依据高考评价体系梳理物质组成与结构、性质与应用等核心知识，通过考点权重分析明确物质转化、实验操作等高频考查方向，归纳原料预处理、分离提纯等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“核心知识+真题精研+模拟预测”的系统化复习策略，如结合高考真题解析“酸浸条件控制”题型，运用科学思维中的证据推理和模型建构，培养学生分析反应规律的能力。课下检测练强化沉淀洗涤等易错点，帮助学生掌握答题技巧，教师可借此精准把握命题趋势，提升复习效率。

高三二轮专题复习高效讲义 化 学 高三二轮专题复习高效讲义 化 学 1 第一部分 PPT下载 http:///xiazai/ 高考题型 分层突破 2 大题突破(三)　化学工艺流程题 课下巩固检测练(三十七) 相关图像分析 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 01 02 03 04 谢谢观看 【题型特点与分析】 化学工艺流程题以真实工业生产为背景，融合化学原理与实验操作，综合考查学生的知识迁移与问题解决能力。题目通常由工艺流程图、背景信息(如补充知识、数据图表)和对应设问构成。题目整合元素化合物性质、反应原理(如氧化还原、化学平衡)、实验操作(如过滤、萃取)及绿色化学思想。流程图以箭头表示物质转化方向，主线为目标产物的生成路径，分支可能涉及副产品或循环利用环节，回头箭头提示资源循环。 【热点题空·逐项突破】 热点题空4　相关图像分析 1．影响化学反应速率 ·OH是一种重要的活性基团，·OH容易发生淬灭。·OH可用于脱除苯酚生成CO2。其他条件不变时，不同温度下苯酚的浓度随时间的变化如图所示。 0～20 min内，50 ℃的化学反应速率与40 ℃的基本相同，原因是 。 【归纳总结】 出现矛盾结论可能的原因 改变条件 正常情况 反常情况 可能的原因 升高温度 速率增大 速率减小 催化剂失活 反应物中有易分解的物质 加入反应物 速率增大 速率不变 化学反应速率很慢 0～20min，与40℃相比，50℃时温度较高，化学反应速率加快，·OH更易发生淬灭，导致c(·OH)下降 2.影响浸取率 (1)温度、水解程度影响浸取率 用稀硫酸浸取氧化铁，铁浸取率随温度变化曲线如图1所示，当温度超过100 ℃时，铁浸取率反而减小，原因是 。 温度超过100℃时，Fe3+水解反 应速率明显加快，导致Fe3+浓度降低 (2)温度、物质的稳定性影响浸取率 用(NH4)2S溶液浸取滤渣时的反应为(n－1)S＋S2-===S eq \o\al(2-,n)，单质硫浸取率随温度变化曲线如图2所示。温度高于30 ℃，单质硫浸取率下降的可能原因是 。 硫化铵受热分解，导致S2-浓度减小，硫单质浸取率下降 (3)温度、气体的溶解度影响浸取率 其他条件相同时，用SO2还原浸出Cu(AsO2)2 1 h，不同温度下砷的浸出率如图3。随着温度升高，砷的浸出率先增大后减小的原因是 。 升温能加快 反应速率，同时温度升高SO2的溶解度减小，反应速率减小，T＜60℃，升温对反应速率影响大，T＞60℃，SO2浓度减小对反应速率影响大 (4)锰浸出率与浸出过程中时间和液固比的关系分别如图4、图5所示。 适宜的浸出时间和液固比分别为 。 60min、3 3．影响产率 已知：克劳斯法处理H2S的热化学方程式为2H2S(g)＋O2(g)⥫⥬S2(g)＋2H2O(g)　ΔH＝－314 kJ/mol (1)用克劳斯法处理H2S时，研究人员对反应条件对S2产率的影响进行了如下研究。其他条件相同时，相同时间内，S2产率随温度的变化如图1所示。随着温度升高，S2产率先增大后减小，原因是 。 反应未达到平衡时，升高温度，S2的生成速率增大，单位时间S2的生成量增大，产率增大，当反应达到平衡时，升高温度，平衡逆向移动，S2的产率减小 (2)其他条件相同时，相同时间内，S2产率随 eq \f(n(O2),n(H2S))值的变化如图2所示。 eq \f(n(O2),n(H2S))值过高不利于提高S2产率，可能的原因是 。 O2浓度过高，H2S和O2 会反应生成SO2，导致S2产率减小 1.(2025·重庆高考节选)水是化学反应的良好介质，探索水溶液中的酸碱平衡具有重要意义。 天然水中可以分离出重水(D2O)。D2O溶液中存在电离平衡：D2O⥫⥬D＋＋OD－，c(D＋)和c(OD－)的关系如图所示。 ①图中3个状态点对应的溶液呈中性的是________。 ②T1________T2(填“>”“＝”或者“<”)。 解析：①重水中存在电离平衡D2O⥫⥬D＋＋OD－，中性溶液中，c(D＋)＝c(OD－)，只有B点符合；②水的电离平衡为吸热过程，温度升高，电离程度增大，c(D＋)，c(OD－)均增大，Kw也增大，由图可知，T1时离子浓度更高，Kw更大，所以T1＞T2。 答案：①B　②＞ 2．(2025·江苏高考节选)回收砷。用ZnS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)]，并回收生成的As2S3沉淀。 已知：溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在，As2S3＋6H2O⥫⥬2H3AsO3＋3H2S。60 ℃时，按n(S)∶n(As)＝7∶1向酸性废液中加入ZnS，砷回收率随反应时间的变化如图所示。 ①写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式_____________ __________________________________________________________。 ②反应4 h后，砷回收率下降的原因有_____________________ ___________________________________________________________。 答案：①3ZnS＋2H3AsO3＋6H＋ eq \o(=====,\s\up17(60 ℃))As2S3＋3Zn2+＋6H2O　②c(H＋)减小，反应速率降低；As2S3＋6H2O⥫⥬2H3AsO3＋3H2S平衡正向移动，As2S3又转化为H3AsO3进入溶液 1.氧化亚铜(Cu2O)主要用于制造杀虫剂、分析试剂和红色玻璃等。Cu2O在酸性溶液中歧化为二价铜离子和铜单质。以黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有杂质SiO2)为原料制取Cu2O的一种工艺流程如图： (1)写出“浸泡”时CuFeS2发生反应的离子方程式：__________________ ______________________________________________________________。 (2)判断“操作1”反应已完成的实验操作及现象为____________ _______________________________________________________________。 (3)“热还原”时，将新制Na2SO3溶液和CuSO4溶液按一定量混合，加热至90 ℃并不断搅拌反应得到Cu2O粉末。制备装置如下图所示： 反应时A装置原料反应配比为n(Na2SO3)∶n(CuSO4)＝3∶2，B装置的作用是吸收反应产生的酸性气体，防止污染环境，A装置中反应的化学方程式为________________________。实际反应中需不断滴加NaOH溶液的作用是：__________________________________________________。 (4)反应完成后，利用装置B中的溶液(NaOH与Na2SO3混合溶液)可制备Na2SO4·10H2O晶体。请补充完整实验方案，取装置B中的溶液，_______ __________________________________________________________，洗涤、干燥得Na2SO4·10H2O晶体。(已知：室温下，溶液中H2SO3、HSO eq \o\al(－,3)、SO eq \o\al(2-,3)的物质的量分数随pH的分布如下图所示；室温下从Na2SO4饱和溶液中结晶出Na2SO4·10H2O，实验中须使用的试剂及仪器有：SO2、氧气、pH计) 答案：(1)CuFeS2＋4Fe3+===5Fe2+＋Cu2+＋2S (2)取样，滴加铁氰化钾溶液，无蓝色沉淀产生 (3)3Na2SO3＋ 2CuSO4 eq \o(=====,\s\up15(90 ℃))Cu2O↓＋ 3Na2SO4＋ 2SO2↑　因为反应产生的SO2会导致溶液酸性增强，加入NaOH溶液可以防止Cu2O 在酸性溶液中歧化为二价铜和铜单质，从而保证Cu2O含量 (4)边搅拌边向溶液中通入SO2，用pH计测量溶液的pH值，至pH约为10时，再向溶液中通入O2至pH约为7，将溶液加热浓缩至有晶膜出现，降温结晶，过滤 2．(2025·江苏南通检测)马日夫盐[Mn(H2PO4)2·2H2O]是一种用于机械设备的防锈磷化剂，工业上利用软锰矿(主要成分为MnO2，含少量硅、铁、铝等氧化物)为主要原料，联合处理含SO2的烟气并制备马日夫盐的一种工艺流程如下。请回答下列问题： 已知：①Mn(OH)2不稳定，易被空气氧化；马日夫盐溶于水且随温度的升高，溶解度显著增大。 ②有机萃取剂是溶解了一种酸性磷酸酯(表示为H2A2)的磺化煤油，萃取时发生的反应主要为：Fe3+＋3H2A2⥫⥬Fe(HA2)3＋3H＋。 ③Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10-33，Ksp[Mn(OH)2]＝1.0×10-12.8。 (1)若含SO2的烟气中混有空气，不同的浸出时间下，浸出液中Mn2+、SO eq \o\al(2-,4)的浓度和pH测定结果如图所示，在“浸锰”步骤中，主反应的化学方程式为____________________________，2 h后导致溶液中Mn2+、SO eq \o\al(2-,4)浓度变化产生明显差异的原因是__________________________________(用化学方程式表示)。 (2)萃取时溶液pH对金属离子萃取率的影响如图所示。萃取时，应采用的最佳pH条件为__________，pH过大或过小都会降低Fe3+萃取率，结合平衡移动原理解释其原因是________________________________________。 (3)若浸出液中Mn2+的浓度为1.0 mol/L，则“调pH”的范围为____________(当离子浓度≤1.0×10-6 mol/L时认为沉淀完全)。 (4)以“调pH”后得到的含MnSO4的滤液为原料，补充完整“沉锰”、“酸溶”及得到马日夫盐的实验操作：____________________________ __________________________________________________________，过滤、洗涤、干燥，得到马日夫盐。(须使用的试剂：Na2CO3溶液、BaCl2溶液、稀盐酸、磷酸、蒸馏水) 解析：“浸锰”过程二氧化硅不溶，过滤除去，滤渣1为二氧化硅，Mn、Fe、Al以离子形式进入“萃取分液”过程，加入有机萃取剂，除去铁离子，调节水层的pH除去铝离子，滤渣2为氢氧化铝，溶液中主要含有硫酸锰，加入碳酸钠溶液“沉锰”，过滤后再加入磷酸反应，一系列操作后得到Mn(H2PO4)2·2H2O。 (1)在“浸锰”步骤中，主反应为MnO2转化为Mn2+，锰元素化合价降低，为还原反应，故MnO2与具有还原性的SO2反应，化学方程式为MnO2＋SO2===MnSO4；2 h后浸出液中相同时间内Mn2+的浓度增加量小于SO eq \o\al(2-,4)的浓度增加量，且pH下降不明显，说明有副反应2SO2＋O2＋2H2O eq \o(=====,\s\up15(Mn2+))2H2SO4发生。 (3)“调pH”的目的是使Al3+完全沉淀除去，Mn2+不被沉淀出来，Al3+完全沉淀，则Qc≥Ksp[Al(OH)3]，c(OH－)≥ eq \r(3,\f(Ksp[Al(OH)3],c(Al3+)))＝ eq \r(3,\f(1.0×10-33,1.0×10-6))＝10-9 mol/L，c(H＋)≤ eq \f(10-14,10-9)＝10-5 mol/L，pH≥5.0，故Al3+完全沉淀，溶液pH≥5.0，Mn2+不被沉淀出来，Qc≤Ksp[Mn(OH)2]，c(OH－)≤ eq \r(\f(Ksp[Mn(OH)2],c(Mn2+)))＝ eq \r(\f(1.0×10-12.8,1.0))＝10-6.4 mol/L，c(H＋)≥ eq \f(10-14,10-6.4)＝10-7.6 mol/L，pH<7.6，Mn2+不被沉淀出来。 (4)碳酸钠溶液显碱性，与硫酸锰反应时可能有Mn(OH)2生成，为减少副产物Mn(OH)2的生成，根据Ksp[Mn(OH)2]＝1.0×10-12.8可知，应使混合溶液的pH<7.6，则碳酸钠溶液不能过量。 答案：(1)MnO2＋SO2===MnSO4　2SO2＋O2＋2H2O eq \o(=====,\s\up15(Mn2+))2H2SO4 (2)pH＝1　pH小于1时，氢离子浓度过大，反应的平衡逆移，萃取率下降；pH过大，Fe3+水解生成氢氧化铁 (3)5.0～7.6 (4)在搅拌下向MnSO4溶液中缓慢滴加Na2CO3溶液，至不再产生沉淀时，过滤，用蒸馏水洗涤滤渣至向最后一次洗涤滤液中加入稀盐酸酸化后再加BaCl2溶液不再产生浑浊。向所得固体中加入磷酸溶液至完全溶解，蒸发浓缩至有晶膜出现、冷却结晶 1．镓是一种战略金属元素，一种由湿法提锌浸出渣(含Ga、Pb、Zn、Fe等元素的氧化物)生产镓的流程如下： (1)“酸浸”步骤中，随着湿法提锌浸出渣含Pb量的升高，Ga的浸出率降低的原因是____________________________，在含Pb量不变的条件下，可提高Ga浸出率的措施是__________________________(任答一点)。 (2)“还原”步骤中，若A物质选择ZnS(难溶于水)，可得到黄色沉淀，该步骤Fe3+发生反应的离子方程式为____________________，可用于证明Fe3+反应完全的试剂是______(填化学式)。 (3)部分离子浓度pM[pM＝－lg c(某离子)]与pH关系如下图所示。 根据流程和图中信息判断“中和沉镓”后所得滤液中的主要过渡金属阳离子为________(填离子符号)。 (4)“电解”时需严格控制电解液pH，若pH过低可能造成的后果是________________。 (5)已知镓的化学性质与铝相似，“碱浸”时为了节约成本，有研究人员提出B物质使用氨水。已知25 ℃时，Ga(OH)3＋H2O⥫⥬[Ga(OH)4]－＋H＋　Ka[Ga(OH)3]＝5×10-11，Kb(NH3·H2O)＝1.8×10-5。试通过计算推测该条件下Ga(OH)3在NH3·H2O中的溶解趋势。写出简要计算过程并得出结论：______________________________________________________________。 解析：湿法提锌浸出渣(含Ga、Pb、Zn、Fe等元素的氧化物) 用硫酸酸浸，Pb2+和硫酸根反应生成不溶性的硫酸铅，其它离子在滤液中，加入A物质还原，将Fe3+还原为Fe2+，加入石灰中和沉镓，过滤得到Ga(OH)3沉淀， Fe2+、Zn2+在滤液中，沉淀加B物质碱浸，使Ga(OH)3沉淀溶解，所得溶液进行电解得到粗镓，再经多步操作得到纯镓。 (2)“还原”步骤中，若A物质选择ZnS(难溶于水)，得到的黄色沉淀为硫单质，则该步骤中Fe3+为氧化剂，由于所得溶液呈酸性，ZnS或其转化生成的H2S为还原剂，则发生反应的离子方程式为ZnS＋2Fe3+===2Fe2+＋S↓＋Zn2+或H2S＋2Fe3+===2Fe2+＋S↓＋2H＋。 (3)通常，金属离子浓度小于10-5 mol/L即图中该离子对应的pM＞5时可认为沉淀完全，由图可知，镓离子沉淀完全时锌离子、亚铁离子尚未沉淀，则根据流程和图中信息判断“中和沉镓”后所得滤液中的主要过渡金属阳离子为Fe2+、Zn2+。 答案：(1)生成的PbSO4难溶，包覆在含镓残渣表面使Ga的浸出率降低　粉碎、搅拌、增加浸出时间、反复浸出、适当升高温度、适当提高酸的浓度 (2)ZnS＋2Fe3+===2Fe2+＋S↓＋Zn2+(或H2S＋2Fe3+===2Fe2+＋S↓＋2H＋)　KSCN (3)Fe2+、Zn2+ (4)阴极氢离子放电产生氢气 (5)反应Ga(OH)3＋NH3·H2O⥫⥬[Ga(OH)4]－＋NH eq \o\al(＋,4)的平衡常数K＝＋,4) eq \f(c（NH）·c\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1([Ga(OH)4]－)),c(NH3·H2O)) ＝＋,4) eq \f(c（NH）·c\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1([Ga(OH)4]－))c(H＋)·c(OH－),c(NH3·H2O)c(H＋)·c(OH－)) ＝ eq \f(Ka[Ga(OH)3]Kb(NH3·H2O),Kw)＝9×10-2，因为105＞9×10-2＞10-5，所以Ga(OH)3在NH3·H2O中可溶，但为可逆反应 2．(2025·山东聊城三模)锰是生产各种合金的重要元素。工业上以含锰矿石(主要成分为MnCO3，还含有铁、钴、铜等的碳酸盐杂质)为原料生产金属锰的工艺流程如下： 25 ℃时，部分物质的溶度积常数如下表所示。 物质 Fe(OH)3 Cu(OH)2 Mn(OH)2 MnS CoS Ksp 2.8×10-39 2.0×10-20 2.0×10-13 2.5×10-10 4.0×10-21 回答下列问题： (1)用硫酸浸取含锰矿石时，提高浸取速率的方法有________________ _________________________________________________________(写两种)。 (2)“氧化”步骤发生反应的离子方程式为___________________________ ________________________________________________________________。 (3)滤渣1的主要成分是________________________________________ ________________________________________________________________， 实验室中为了加快固液混合物的分离，常采用的操作是____________________。 (4)当溶液中可溶组分浓度c≤1.0×10-5 mol·L-1时，可认为已除尽。“除杂2”步骤需要控制溶液的pH至少为______(已知lg 2≈0.3)。 (5)“除杂3”步骤所得溶液中c(Mn2+)＝2.5 mol·L-1，则其的范围是__________________________ ______________________。 (6)电解废液中还含有少量Mn2+ ，向其中加入饱和溶液，有沉淀和气体生成，该反应的离子方程式为______________________________ _____________________________________________________________________________________________________________________。 解析：含锰矿石中加入足量硫酸浸取，MnCO3转化为Mn2+，铁、钴、铜的碳酸盐转化为铁离子、亚铁离子、钴离子和铜离子，加入过量MnO2，MnO2将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为Mn2+，加入氨水调节pH＝4，此时c(OH－)＝10-10 mol/L，根据物质的溶度积常数可知，滤渣1为氢氧化铁，还有过量的二氧化锰，再加入氨水调节pH，使Cu2+转化为氢氧化铜沉淀， 同时Mn2+不能沉淀，此时滤渣2为氢氧化铜，再加入硫化铵，生成CoS沉淀，最后电解得到Mn。 (4)除杂2步骤中，要使铜离子转化为氢氧化铜沉淀，锰离子不能发生沉淀，则c(Cu2+)≤10-5 mol/L时，c(OH－)≥ eq \r(2)×10-7.5 mol/L，pH≥6.65，pH至少为6.65。 (5)除杂3中锰离子浓度为2.5 mol/L，锰离子不能发生沉淀，则c(S2-)<10-10 mol/L，同时Co2+要沉淀完全，则c(Co2+)≤10-5 mol/L，c(S2-)≥4×10-16 mol/L，则10<pS≤15.4。 答案：(1)将矿石粉碎、适当提高硫酸浓度、适当提高温度等(任选两种) (2)MnO2＋4H＋＋2Fe2+===2Fe3+＋Mn2+＋2H2O (3)Fe(OH)3、MnO2　抽滤 (4)6.65　(5)10<pS≤15.4 (6)Mn2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O 3．(2025·安徽高考节选)某含锶(Sr)废渣主要含有SrSO4、SiO2、CaCO3、SrCO3和MgCO3等，一种提取该废渣中锶的流程如图1所示。 已知25 ℃时，Ksp(SrSO4)＝10-6.46，Ksp(BaSO4)＝10-9.97。回答下列问题： (1)“浸出液”中主要的金属离子有Sr2+、________(填离子符号)。 (2)“盐浸”中SrSO4转化反应的离子方程式为_________________； 25 ℃时，向0.01 mol SrSO4粉末中加入100 mL 0.11 mol·L-1 BaCl2溶液，充分反应后，理论上溶液中c(Sr2+)·c(SO eq \o\al(2-,4))＝______mol2·L-2(忽略溶液体积的变化)。 (3)其他条件相同时，盐浸2 h，浸出温度对锶浸出率的影响如图2所示。随温度升高锶浸出率增大的原因是__________________________________ ________________________________________________。 (4)“浸出渣2”中主要含有SrSO4、________(填化学式)。 (5)将窝穴体a(结构如图3所示)与K＋形成的超分子加入“浸出液”中，能提取其中的Sr2+，原因是__________________________________ _________________________________________________________。 (6)由SrCl2·6H2O制备无水SrCl2的最优方法是________(填标号)。 a．加热脱水 b．在HCl气流中加热 c．常温加压 d．加热加压 解析：(1)稀盐酸“酸浸”时，该废渣中的碳酸盐溶解，故“浸出液”中的金属离子除Sr2+外，还有Ca2+、Mg2+。(2)由已知信息可知，SrSO4的溶度积比BaSO4的溶度积大，故“盐浸”时发生沉淀的转化反应，离子方程式是Ba2+(aq)＋SrSO4(s)⥫⥬Sr2+(aq)＋BaSO4(s)。BaCl2溶液中Ba2+的物质的量为100×10-3 L×0.11 mol·L-1＝0.011 mol，由上述离子方程式可知，0.01 mol SrSO4需消耗0.01 mol BaCl2，则理论上反应后混合液中的n(Sr2+)＝0.01 mol，n(Ba2+)＝0.001 mol，故c(Sr2+)＝0.1 mol·L-1、c(Ba2+)＝10-2 mol·L-1，反应后的溶液是BaSO4的饱和溶液，则溶液中c(SO eq \o\al(2-,4))＝ eq \f(Ksp(BaSO4),c(Ba2+))＝ eq \f(10-9.97,10-2) mol·L-1＝10-7.97 mol·L-1，c(Sr2+)·c(SO eq \o\al(2-,4))＝0.1 mol·L-1×10-7.97 mol·L-1＝10-8.97 mol2·L-2。(4)“酸浸”“盐浸”两个操作中，SiO2均不能被浸出，“盐浸”时生成BaSO4，故“浸出渣2”包括SrSO4、SiO2、BaSO4。(6)Ca(OH)2为强碱，则Sr(OH)2也是强碱，Sr2+不水解，排除b，由平衡移动原理知加压不利于脱水，排除c、d，故选a。 答案：(1)Ca2+、Mg2+　(2)Ba2+(aq)＋SrSO4(s)⥫⥬Sr2+(aq)＋BaSO4(s)　10-8.97　(3)温度升高，反应速率加快，相同时间内锶的浸出率增大　(4)SiO2、BaSO4　(5)a的空腔和Sr2+的大小更适配　(6)a 4．(2025·辽宁省葫芦岛市一模)硫酸锰是一种重要的化工中间体，是锰行业研究的热点。一种以高硫锰矿(主要成分为MnS及少量FeS)为原料制备硫酸锰的工艺流程如下： ①“混合焙烧”后烧渣含MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO。 ②酸浸时，浸出液的pH与锰的浸出率关系如下图1所示。 ③金属离子在水溶液中的平衡浓度与pH的关系如下图2所示(25 ℃)，此实验条件下Mn2+开始沉淀的pH为7.54。 (1)Mn2+的价电子排布式为____________。 (2)传统工艺处理高硫锰矿时，若不经“混合焙烧”，而是直接用H2SO4浸出，其缺点为____________________________________。 (3)实际生产中，酸浸时控制硫酸的量不宜过多，使pH在2左右。请结合图1和制备硫酸锰的流程，说明硫酸的量不宜过多的原因：____________。 (4)“中和除杂”时，应调节pH的范围为__________，其中除去Fe3+的离子方程式为_______________________________________。 (5)“氟化除杂”时，溶液中的Mg2+和Ca2+都沉淀完全时，F－的最低浓度为________[已知：Ksp(MgF2)＝6.4×10-10；Ksp(CaF2)＝3.6×10-12]。 (6)碳化结晶的离子方程式为__________________________ __________________________________________________。 解析：高硫锰矿(主要成分为含锰化合物及FeS)与软锰矿混合焙烧，得到MnSO4、Fe2O3及少量FeO、Al2O3、MgO，加入硫酸，得到Mn2+、Fe2+、Fe3+、Mg2+、Al3+的酸性溶液，加入二氧化锰将亚铁离子氧化为铁离子便于除去，再加入碳酸钙中和，将铁离子与铝离子以氢氧化物的形式除去，加入MnF2除杂，使溶液中的Mg2+沉淀完全，此时溶液中的金属离子为锰离子，加入碳酸氢铵进行“碳化结晶”，发生Mn2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O反应，加入硫酸溶解碳酸锰，经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到硫酸锰的水合物。 (4)中和除杂的目的是除去Al3+、Fe3+，根据图2可知，常温下，Al3+、Fe3+完全沉淀时，即Al3+、Fe3+浓度为10-5 mol/L时，pH分别为5.0、3.2，而题中所给信息为Mn2+开始沉淀的pH为7.54，除杂时要Al3+、Fe3+完全沉淀而Mn2+不沉淀，因此调pH范围为5.0～7.54。 (5)已知：Ksp(MgF2)＝6.4×10-10，Ksp(CaF2)＝3.6×10-12，溶液中的Ca2+沉淀完全时c(F－)＝ eq \r(\f(Ksp(CaF2),c(Ca2+)))＝ eq \r(\f(3.6×10-12,1×10-5))＝6×10-4mol·L-1，当Mg2+完全沉淀时，需维持c(F－)不低于 eq \r(\f(Ksp(MgF2),c(Mg2+)))＝ eq \r(\f(6.4×10-10,1×10-5))＝8×10-3mol·L-1，因此当c(F－)＝8×10-3mol·L-1时，溶液中Mg2+和Ca2+都能沉淀完全。 答案：(1)3d5 (2)产生硫化氢等气体，污染环境 (3)由图知，pH为2时锰的浸出率均已接近100%，硫酸过多，对锰的浸出率影响很小，但后续调pH除杂质时会消耗更多的CaCO3而造成浪费 (4)5.0～7.54　2Fe3+＋3CaCO3＋3SO eq \o\al(2-,4)＋3H2O===2Fe(OH)3＋3CaSO4＋3CO2↑ (5)8×10-3mol·L-1 (6)Mn2+＋2HCO eq \o\al(－,3)===MnCO3↓＋CO2↑＋H2O $