高考化学专题复习分类练习 铁及其化合物推断题综合解答题及详细答案.docx

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高考化学专题复习分类练习铁及其化合物推断题综合解答题及详细答案

2020-2021高考化学专题复习分类练习铁及其化合物推断题综合解答题及详细答案

一、铁及其化合物

1．物质

是某新型净水剂的中间体，它可以看成由AlCl3（在180℃升华）和一种盐A按物质的量之比1：

2组成。

在密闭容器中加热X使之完全分解，发生如下转化：

请回答下列问题：

（1）X的化学式为__。

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，向溶液中加入过量稀NaOH溶液时发生的总反应的离子方程式为__。

（3）高温下，若在密闭容器中长时间煅烧X，产物中还有另外一种气体，请设计实验方案验证之_。

【答案】AlCl3·2FeSO4Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的木条伸入其中，若复燃，则说明是O2

【解析】

【分析】

固体氧化物B溶于稀盐酸后得到的溶液C中滴加KSCN溶液，混合液变血红色，说明B中含有Fe3+，则B为Fe2O3，C为FeCl3溶液，无色D气体能使品红褪色，则D为SO2，由元素守恒可知A中含有Fe、S、O元素，A加热分解能生成氧化铁和二氧化硫，则盐A为FeSO4，氧化铁的物质的量为

=0.02mol，生成二氧化硫为

=0.02mol，由Fe、S原子为1：

1可知生成SO3为0.02mol，4.27g混合晶体E为AlCl3和SO3，AlCl3的物质的量为

=0.02mol，X的组成为AlCl3∙2FeSO4，以此解答该题。

【详解】

（1）根据上述分析，X的化学式为AlCl∙2FeSO4；

（2）将E混合晶体溶于水配成溶液，三氧化硫反应生成硫酸，则硫酸与氯化铝的物质的量相等，逐滴加入过量稀NaOH溶液，该过程的总反应的离子方程式为：

Al3++2H++6OH-=AlO2-+4H2O；

（3）若在高温下长时间煅烧X，生成的三氧化硫再分解生成二氧化硫和氧气，另一种气体分子式是O2，检验氧气的方法为：

将气体通入足量NaOH溶液中，收集余气，把一条带火星的本条伸入其中，若复燃，则说明是O2。

2．某盐A是由三种元素组成的化合物，且有一种为常见金属元素，某研究小组按如下流程图探究其组成：

请回答：

（1）写出组成A的三种元素符号______。

（2）混合气体B的组成成份______。

（3）写出图中由C转化为E的离子方程式______。

（4）检验E中阳离子的实验方案______。

（5）当A中金属元素以单质形式存在时，在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，写出负极的电极反应式______。

【答案】Fe、O、SSO2和SO3Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O取少量E溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+Fe-2eˉ=Fe2+

【解析】

【分析】

由红棕色固体溶于盐酸得到棕黄色溶液，可知C为氧化铁、E为氯化铁溶液，说明A中含有铁元素和氧元素，1.6g氧化铁的物质的量为

=0.01mol；由气体B与足量氯化钡溶液反应生成白色沉淀可知，白色沉淀D为硫酸钡、气体B中含有三氧化硫，由硫原子个数守恒可知，三氧化硫的物质的量为

=0.01mol，气体B的物质的量为

=0.02mol，由A是由三种元素组成的化合物可知，A中含有硫元素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体，二氧化硫的物质的量为（0.02—0.01）mol=0.01mol，m（SO3）+m（SO2）+m（Fe2O3）=0.01mol×80g/mol+0.01mol×64g/mol+1.6g=3.04g，说明A中nFe）：

n（S）：

n（O）=1：

1：

4，则A为FeSO4。

【详解】

（1）由分析可知，A为FeSO4，含有的三种元素为Fe、O、S，故答案为：

Fe、O、S；

（2）由分析可知，三氧化硫的物质的量为

=0.01mol，气体B的物质的量为

=0.02mol，由A是由三种元素组成的化合物可知，A中含有硫元素、气体B为二氧化硫和三氧化硫的混合气体，故答案为：

SO2和SO3；

（3）C为氧化铁、E为氯化铁溶液，氧化铁与盐酸反应生成氯化铁和水，反应的离子方程式为Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O，故答案为：

Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

（3）E为氯化铁溶液，检验铁离子的实验方案为可取少量E溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+，故答案为：

取少量E溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明E中阳离子为Fe3+；

（5）铁在潮湿空气中容易发生电化学腐蚀，铁做原电池的负极，失去电子发生氧化反应生成亚铁离子，电极反应式为Fe-2eˉ=Fe2+，故答案为：

Fe-2eˉ=Fe2+。

【点睛】

注意从质量守恒的角度判断A的化学式，把握二氧化硫的性质、铁离子检验为解答的关键。

3．室温下，A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体。

在合适反应条件下，它们可以按下面框图进行反应；E是无色溶液，F是淡绿色溶液。

B和C反应发出苍白色火焰。

请回答：

（1）A是__________，B是__________，C是__________（请填写化学式）；

（2）反应①的化学方程式______________________________；

（3）反应③的离子方程式______________________________；

（4）反应④的离子方程式______________________________。

【答案】FeCl2H22Fe+3Cl2

2FeCl3Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

【解析】

【分析】

室温下，A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体，B是氯气，B和C反应发出苍白色火焰，C是氢气，E是氯化氢。

F是淡绿色溶液，F溶液中含有亚铁离子，所以A是铁，F是氯化亚铁，D是氯化铁，据以上分析解答。

【详解】

室温下，A是常见的金属单质、单质B是黄绿色气体、单质C是无色气体，B是氯气，B和C反应发出苍白色火焰，C是氢气，E是氯化氢。

F是淡绿色溶液，F溶液中含有亚铁离子，所以A是铁，F是氯化亚铁，D是氯化铁，

（1）根据以上分析可知A、B、C分别是Fe、Cl2、H2；

（2）反应①为铁与氯气反应生成氯化铁，化学方程式为2Fe+3Cl2

2FeCl3；

（3）反应③为铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，离子方程式为Fe＋2H＋＝Fe2＋＋H2↑；

（4）反应④为氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，离子方程式为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－。

4．图中，固体A是铁锈的主要成分。

请回答：

（1）固体C的化学式是___，上述框图中体现了SO2的___（填“氧化性”、“还原性”或“漂白性”）。

（2）写出A→B的化学方程式___。

（3）写出D→E的离子方程式___。

（4）若通入的SO2是足量的，请你设计实验方案检验“溶液D”中的金属阳离子___。

【答案】FeCl3还原性Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2Ba2++SO42-=BaSO4↓取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+

【解析】

【分析】

固体A是铁锈的主要成分，则A为Fe2O3，结合图中转化可知，A与CO反应生成B为Fe，B与氯气反应生成C为FeCl3，C与二氧化硫发生氧化还原反应，溶液D中Fe2+、SO42-等，溶液D与氯化钡反应生成白色沉淀E为BaSO4。

【详解】

（1）由上述分析可知，固体C的化学式是：

FeCl3，上述框图中SO2失去电子转化为硫酸根离子，作还原剂；

（2）A→B的化学方程式为：

Fe2O3+3CO

2Fe+3CO2；

（3）D→E的离子方程式为：

Ba2++SO42−=BaSO4↓；

（4）若通入的SO2是足量的，溶液D中金属阳离子为Fe2+，检验该阳离子的方法为：

取少量溶液D于试管中，滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加适量氯水（或双氧水），溶液变成血红色，则含有Fe2+。

5．现有金属单质A、B和气体甲、乙、丙及物质C、D、E、F、G，它们之间能发生如图反应（图中某些反应的产物及条件没有全部标出）

根据以上信息填空：

（1）写出下列物质的化学式：

A______G__________；

（2）纯净的气体甲在气体乙中燃烧的现象：

______________________________________；

（3）写出下列反应的离子方程式：

反应①_________________________；反应④____________________________；

【答案】NaFe（OH）3产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-

【解析】金属A焰色反应为黄色，故A为金属Na；由反应①Na+H2O→气体甲+C，则甲为H2，C为NaOH；乙是黄绿色气体，则乙为Cl2；反应②：

气体甲+气体乙→气体丙，即H2+Cl2→HCl，则丙为HCl；红褐色沉淀G为Fe（OH）3；反应⑤：

物质C+物质F→沉淀G，即NaOH+F→Fe（OH）3，可推断F中含有Fe3+；反应④：

物质E+Cl2→物质F，则E中含有Fe2+；反应③：

丙的水溶液D+金属B→物质E，可推断金属B为Fe，则E为FeCl2，F为FeCl3。

（1）根据上述分析可知A为Na；G为Fe（OH）3；

（2）气体甲为H2，气体乙为Cl2，氢气在氯气中燃烧的现象为：

产生苍白色火焰，放出大量的热，出现白雾；

（3）反应①为钠和水的反应，离子方程式为：

2Na+2H2O=2Na++2OH-+H2↑；反应④为FeCl2与的反应，离子方程式为：

2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-。

6．钾、钠、镁、铁均能与水发生置换H2的反应。

（1）其中反应最剧烈的是____。

（2）其中铁与水的反应比较特殊。

其特殊性在于：

①_________；②产物为氧化物而非氢氧化物。

你对②和①的关联性作何解释？

__________

（3）证明②的氧化物含Fe3+必需的试剂是______。

【答案】钾反应需在高温条件下进行铁的氢氧化物在高温条件下会分解稀硫酸（或稀盐酸）、KCNS试液

【解析】

【分析】

（1）根据金属的活泼性分析判断；

（2）①根据铁与水的反应条件分析；②根据高温下铁的氢氧化物的稳定性分析解答；

（3）需要将Fe的氧化物转化为溶于水的离子，再检验。

【详解】

（1）金属的活泼性越强，与水反应越剧烈，活泼性：

K＞Na＞Mg＞Fe，所以与水发生置换H2反应最剧烈的是钾，故答案为：

钾；

（2）①铁与水蒸气的反应，需要在高温条件下反应才能发生，故答案为：

反应需在高温条件下进行；

②铁的氢氧化物不稳定受热易分解，所以高温下铁的氢氧化物会分解生成四氧化三铁，因此产物为氧化物而非氢氧化物，故答案为：

铁的氢氧化物在高温条件下会分解；

（3）四氧化三铁难溶于水，需要用HCl（或稀硫酸）溶解生成Fe3+，Fe3+遇到KCNS试液，溶于变红色，故答案为：

稀硫酸（或稀盐酸）、KCNS试液。

7．某化学小组欲探究铁及其化合物的氧化性和还原性，请回答下列问题：

（1）除胶头滴管外，你认为本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是___。

（2）请帮他们完成以下实验报告：

实验目的：

探究铁及其化合物的氧化性和还原性。

试剂：

铁粉、FeCl3溶液、FeCl2溶液、氯水、锌片。

实验记录（划斜线部分不必填写）：

序号

实验内容

实验现象

离子方程式

实验结论

①

在FeCl2溶液中滴入适量氯水

溶液由浅绿色变为棕黄色

___

Fe2+具有还原性

②

在FeCl2溶液中加入锌片

Zn+Fe2+→Zn2++Fe

Fe2+具有氧化性

③

在FeCl3溶液中加入足量铁粉

溶液由棕黄色变为浅绿色

Fe+2Fe3+→3Fe2+

Fe3+具有氧化性

④

在FeCl3溶液中加入铜片

___

Fe3+具有氧化性

实验结论：

___。

（3）亚铁盐在溶液中易被氧化，如何检验亚铁盐溶液是否被氧化？

（简述实验操作）___保存亚铁盐溶液时，应该如何防止亚铁盐被氧化：

___。

（4）若直接向亚铁盐溶液中滴加烧碱溶液，往往得不到白色絮状Fe（OH）2沉淀，其原因为：

___。

（用化学方程式表示）

【答案】试管Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+Fe只有还原性，Fe3+只有氧化性，Fe2+既有氧化性，又有还原性取少许亚铁盐溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液显血红色则亚铁盐溶液已变质；若溶液不显血红色则亚铁盐溶液未变质在亚铁盐溶液中加入铁粉或铁钉4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3

【解析】

【详解】

（1）探究铁及其化合物的氧化性和还原性，需要在试管中滴加试剂发生反应，则本实验必不可缺少的一种玻璃仪器是试管；

（2）①在FeCl2溶液中滴入适量氯水，生成氯化铁，离子反应为Cl2+2Fe2+=2Cl-+2Fe3+，Fe元素的化合价升高，则Fe2+具有还原性；

②FeCl2中Fe元素的化合价升高，则Fe2+具有氧化性；

③FeCl3中Fe元素的化合价降低，则Fe3+具有氧化性；

④在FeCl3溶液中加入铜片，反应生成氯化亚铁、氯化铜，离子反应为Cu+2Fe3+=2Fe2++Cu2+，FeCl3中Fe元素的化合价降低，则Fe3+具有氧化性，

则得到实验结论为Fe只有还原性，Fe3+只有氧化性，Fe2+既有氧化性，又有还原性；

（3）亚铁盐被氧化生成铁盐，铁离子遇KSCN溶液变为红色，则检验亚铁盐溶液是否被氧化的实验操作为取少许亚铁盐溶液于试管中，滴加几滴KSCN溶液，若溶液显血红色则亚铁盐溶液已变质；若溶液不显血红色则亚铁盐溶液未变质；保存亚铁盐溶液时，在亚铁盐溶液中加入铁粉或铁钉防止亚铁盐被氧化；

（4）直接向亚铁盐溶液中滴加烧碱溶液，往往得不到白色絮状Fe（OH）2沉淀，Fe（OH）2易被氧化，发生4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3。

【点睛】

直接向亚铁盐溶液中滴加烧碱溶液，往往得不到白色絮状Fe（OH）2沉淀，可以看到生成白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变成红褐色。

8．某工厂废金属屑的主要成分为Cu、Fe和Al，此外还含有少量Al2O3和Fe2O3，为探索工业废料的再利用，某化学兴趣小组设计了如下实验流程，用该工厂的金属废料制取氯化铝、绿矾晶体（FeSO4·7H2O）和胆矾晶体。

完成下列填空：

（1）写出步骤Ⅰ反应的离子方程式：

___。

（2）试剂X是___，溶液D是___。

（3）在步骤Ⅱ中，用如图装置制取CO2并通入溶液A中。

一段时间后，仍观察不到烧杯中产生白色沉淀。

为了固体C的生成，在药品和装置上可采取的改进措施是___。

（4）溶液E中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，用离子方程式解释其可能的原因：

___。

（5）将固体F继续加入热的稀硫酸，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液，写出反应的化学方程式：

___。

【答案】

、

稀硫酸NaHCO3溶液浓盐酸改为稀盐酸；在装置a和装置b之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，以除去装置a中挥发出的HCl2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

【解析】

【分析】

Fe、Cu、Fe2O3都不与NaOH溶液反应，Al和Al2O3可与NaOH溶液反应，用含有Al、Fe、Cu和Al2O3和Fe2O3的废金属屑制取AlCl3、绿矾晶体（FeSO4•7H2O）和胆矾晶体流程为：

合金中Al、Al2O3与NaOH反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，经途径Ⅱ与足量二氧化碳发生反应：

，反应可生成Al（OH）3固体C，生成的Al（OH）3再和盐酸反应生成AlCl3，得到的AlCl3较纯净；溶液D为NaHCO3溶液；滤渣B为Fe和Cu的化合物，加入足量稀硫酸，得到的滤液E为FeSO4，经蒸发浓缩、冷却结晶可得到绿矾，滤渣F为Cu，可用于制备胆矾，据此分析解答。

【详解】

（1）铝、氧化铝与氢氧化钠反应，所得滤液A为NaAlO2溶液，反应的离子方程式为：

、

；

（2）金属铁和金属铜不与氢氧化钠溶液反应，金属铜和稀硫酸之间不反应，但是金属铁可以和稀硫酸之间反应生成硫酸亚铁和氢气，进而制得绿矾晶体，所以试剂X为稀硫酸；溶液D为NaHCO3溶液；

（3）进行步骤Ⅱ时，该小组用如图所示装置及试剂将制得的CO2气体通入溶液A中，一段时间后，观察到烧杯中产生的白色沉淀逐渐减少，其原因是二氧化碳气体中含有从盐酸中挥发出的HCl气体，氯化氢在水中溶解了部分沉淀，发生的反应为：

Al（OH）3+3H+=Al3++3H2O，为了避免固体C减少，可在制取二氧化碳的收集装置中增加一个洗去HCl的装置，二氧化碳在饱和NaHCO3中不溶，氯化氢和NaHCO3反应生成二氧化碳气体，所以可降低盐酸浓度；在装置I和Ⅱ之间增加一个盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶，除去二氧化碳中的氯化氢；

（4）溶液E中加入KSCN溶液无明显现象，表明滤液中不存在Fe3+，原因是Fe3+被Fe、Cu还原生成Fe2+，所以加入KSCN溶液没有明显现象，故答案为：

2Fe3++Fe=3Fe2+、2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+；

（5）用固体F继续加入热的稀H2SO4，同时不断鼓入空气，固体溶解得CuSO4溶液，说明在加热条件下，Cu、氧气和稀硫酸发生氧化还原反应生成硫酸铜和水，反应的化学方程式为：

。

9．闪锌精矿（含有ZnS、SiO2和少量FeS杂质），钛白废液（含H2SO4约20%，还有少量Fe2+、TiO2+）。

利用钛白废液及闪锌精矿联合生产七水合硫酸锌流程简化如下：

回答下列问题：

（1）在焙烧过程中，产生了具有漂白性的气体和金属氧化物，其中气体是_________，滤渣X的主要成分是_________________。

（2）氧化时，如果鼓入空气不足，其弊端是__________，生成H2TiO3的相关离子反应方程式为____________，从生产实际考虑，调pH时，选择加入石灰乳而不是烧碱的原因是_________。

（3）常温下，滤液Y中锌离子浓度约为6mol/L，若Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Zn（OH）2]=6.0×10-18。

据此分析，加入石灰乳调节的pH应不超过________，此时溶液中还有的杂质阳离子为H+和__________。

（4）工业上，常用电解硫酸四氨合锌（II）溶液（含[Zn（NH3）4]2+）制备单质锌，其阴极的电极反应式为__________。

【答案】SO2（或二氧化硫）SiO2（或二氧化硅）Fe2＋氧化不完全，在调节pH时不能除尽Fe2＋2H2O＋TiO2＋=H2TiO3↓＋2H＋或TiO2＋＋Ca（OH）2=H2TiO3＋Ca2＋Ca（OH）2来源广，价格便宜5Ca2＋[Zn（NH3）4]2＋＋2e－=Zn＋4NH3

【解析】

【分析】

闪锌精矿焙烧过程中ZnS和FeS会与O2反应，生成金属氧化物和SO2，加入钛白废液，金属氧化物会与钛白废液中的H2SO4反应，生成溶于水的硫酸盐。

过滤，不溶于酸的SiO2被除去。

通过空气氧化Fe2＋成Fe3+，加入石灰乳调节pH，以便转化为Fe（OH）3沉淀除去，TiO2＋也转化为H2TiO3沉淀除去，过滤得到ZnSO4溶液，最后得到ZnSO4·7H2O。

【详解】

（1）由信息可知，焙烧过中发生反应：

2ZnS＋3O2

2ZnO＋2SO2，4FeS＋7O2

2Fe2O3＋4SO2，所以放出的气体是SO2；由于ZnO和Fe2O3均溶于硫酸，SiO2不溶于H2SO4，因此滤渣X为SiO2；

（2）通入空气的目的是为了将Fe2＋氧化为Fe3＋从而形成Fe（OH）3除去，如果空气不足，Fe2＋没有被完全氧化，在调节pH时，不能完全除去Fe2＋；

加入石灰乳调节pH，TiO2＋转化为H2TiO3，分析化合价可知，Ti的化合价没有发生变化，根据原子守恒配平，则化学方程式为2H2O＋TiO2＋=H2TiO3↓＋2H＋或TiO2＋＋Ca（OH）2=H2TiO3＋Ca2＋；

生产实际考虑时，必须考虑原料的来源和价格，石灰乳Ca（OH）2来源广，价格便宜；

（3）调节pH时，Fe3＋要沉淀完全，而Zn2＋不能沉淀，假设Fe3＋沉淀完全的浓度为1×10－5mol·L－1，c（Fe3＋）3c（OH－）=Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，可求出c（OH－）=1.6×10－11mol·L－1；当Zn2＋恰好沉淀时，c（Zn2＋）2c（OH－）=Ksp[Zn（OH）2]=6.0×10-18，c（Zn2＋）=6mol/L，可求出c（OH－）=10－9mol·L－1，则c（OH－）不应超过10－9mol·L－1，可计算最大的pH值，

，因此pH应不超过5；

加入石灰乳Ca（OH）2调节pH时，生成的CaSO4是微溶物，因此滤液中还会有Ca2＋；

（4）根据信息，由[Zn（NH3）4]2＋制备Zn，在阴极，得电子发生还原反应，则电极反应为[Zn（NH3）4]2＋＋2e－=Zn＋4NH3。

10．我国某科研团队以软锰矿（主要成分是MnO2，含有SiO2、Fe2O3等少量杂质）为主要原料，制取高纯碳酸锰，工艺流程如下图:

（1）对矿石进行粉粹的目的是_______；

（2）滤渣Ⅰ、Ⅱ分别为________、________；

（3）采用1％稀硫酸而不采用水混合矿粉制浆的原因是_________；不采用较浓H2SO4的原因是______；不直接采用H2SO4浸锰的原因是___________。

（4）浸锰的离子方程式为____________；

（5）“系列操作”为过滤、_________、干燥。

（6）取所得的高纯MnCO311.7g溶于足量的盐酸中，将产生的气体用足量的Ba（OH）2浓溶液吸收，得到白色沉淀19.7g，则所得产品的纯度为________％（保留一位小数）

【答案】加快浸取速率，提矿石高浸出率SiO2（二氧化硅）Fe（OH）3（氢氧化铁）提高Fe2O3、MnO2的氧化性，易于被SO2还原溶出（其他合理答案亦可）会降低SO2在溶液中的溶解度，从而降低反应速率MnO2不能与H2SO4直接反应（其他合理答案亦可）MnO2+SO2=Mn2++SO42-、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O洗涤98.3

【解析】

【分析】

软锰矿先加稀硫酸制浆，然后通入SO2，酸性环境下Fe2O3、MnO2将SO2氧化，自身被还原成Fe2+、Mn2+，过滤得到的滤渣I主要为SiO2，滤液中主要为Fe2+、Mn2+；加入MnO2将亚铁离子氧化成铁离子，然后调节pH得到氢氧化铁沉淀，即滤渣II；沉锰时可加入可溶性碳酸氢盐，得到碳酸锰沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。

【详解】

（1）粉碎后可增大接触面积，加快浸取速率，提矿石高浸出率；

（2）根据分析可知滤渣I为SiO2（二氧化硅），滤渣II为Fe（OH）3（氢氧化铁）；

（3）采用1％稀硫酸而不采用水混合矿粉制浆是酸性环境可以提高Fe2O3、MnO2的氧化性，易于被SO2还原溶出；较浓H2SO4会降低SO2在溶液中的溶解度，从而降低反应速率；MnO2不能与H2SO4直接反应，所以不直接采用H2SO4浸锰；

（4）浸锰时酸性环境下