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

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。

(1)质量为17.40 g纯净MnO₂最多能氧化________L(标准状况)SO₂。

(2)已知：K_sp[Al(OH)₃]＝1×10^－33，K_sp[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Fe^3＋、Al^3＋(使其浓度均小于1×10^－6 mol·L^－1)，需调节溶液pH范围为________。

(3)如图可以看出，从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄·H₂O晶体，需控制的结晶温度范围为________________________。

(4)准确称取0.171 0 g MnSO₄·H₂O样品置于锥形瓶中加入适量H₃PO₄和NH₄NO₃溶液，加热使Mn^2＋全部氧化成Mn^3＋，用c(Fe^2＋)＝0.050 0 mol·L^－1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn^3＋被还原为Mn^2＋)，消耗Fe^2＋溶液20.00 mL。计算MnSO₄·H₂O样品的纯度(请给出计算

过程)。

【详细分析】(1)n(MnO₂)＝＝0.2 mol，由题给反应可知，最多氧化0.2 mol SO₂，标准状况下其体积为4.48 L。(2)使Al^3＋完全除去时c(OH^－)＝＝＝1×10^－9(mol·L^－1)，此时溶液pH＝5.0，使Fe^3＋完全除去时c(OH^－)＝＝≈1.4×10^－11(mol·L^－1)，此时溶液pH≈3；而pH＝7.1时Mn(OH)₂开始沉淀，所以调节溶液的pH范围为5.0<pH<7.1。(3)由图可知，要从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄·H₂O晶体，温度应大于60 ℃，其原因是此时MgSO₄·6H₂O的溶解度大于MnSO₄·H₂O的溶解度，有利于MnSO₄·H₂O晶体析出，MgSO₄·6H₂O不易析出。

答案　(1)4.48　(2)5.0＜pH＜7.1　(3)高于60 ℃

(4)n(Fe^2＋)＝0.050 0 mol·L^－1×＝1.00×10^－3 mol

n(Mn^2＋)＝n(Fe^2＋)＝1.00×10^－3 mol

m(MnSO₄·H₂O)＝1.00×10^－3 mol×169 g·mol^－1＝0.169 g

MnSO₄·H₂O样品的纯度为：×100%＝98.8%