【考点】5A：化学方程式的有关计算；DH：难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质
【分析】（1）根据 $\mathrm { M n O } _ { 2 } { + } \mathrm { S O } _ { 2 } { = } \mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 可知， ${ \mathfrak { n } } \ ( \mathrm { S O } _ { 2 } ) \ = { \mathfrak { n } } \ ( \mathrm { M n O } _ { 2 } )$
> ② $\mathrm { p H } { = } 7 . 1$ 时 $\mathrm { M n } \ \left( \mathrm { O H } \right) \ _ { 2 }$ 开始沉淀．室温下，除去 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 溶液中的 $\mathrm { F e } ^ { 3 + } , ~ \mathrm { A l } ^ { 3 + }$ ，结合Al（OH）<sub>3</sub>完全变成沉淀时的pH、Fe（OH）<sub>3</sub>完全变成沉淀时的 $\mathsf { p H }$ 分析；
（3）从 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 和 $\mathrm { M g S O _ { 4 } }$ 混合溶液中结晶 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 晶体，根据图上信息，高于 $6 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 以后 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的溶解度减小，而 $\mathrm { M g S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的溶解度增大，因此控制结晶温度范围是高于60℃；
（4）根据氧化还原反应中得失电子守恒： $\mathtt { n } ~ ( \mathtt { M } \mathtt { n } ^ { 3 + } ) \times 1 = \mathtt { n } ~ ( \mathtt { F e } ^ { 2 + } ) \times 1 = 0 . 0 2 \mathrm { L } \times 0 . 0 5 0 0 \mathrm { m o l }$ $= 1 . 0 0 \times 1 0 ^ { - 3 } \mathrm { m o l }$ ，根据Mn元素守恒，m $\mathrm { ( M n S O _ { 4 } * H _ { 2 } O ) } = \mathrm { 1 } . 0 0 \times \mathrm { 1 0 ^ { - 3 } m o l } \times \mathrm { 1 } 6 9 \mathrm { g / m o l } =$ $0 . 1 6 9 \mathrm { g }$ ，以此计算纯度
【解答】解：（1）根据 $\mathrm { M n O } _ { 2 } { + } \mathrm { S O } _ { 2 } = \mathrm { M n S O } _ { 4 }$ 可 知 ， $\begin{array} { c c } { { { \bf n } } } & { { ( { \bf \Delta S O _ { 2 } } ) } } \end{array} = { \bf n } ~ \mathrm { \Gamma } ( { \bf \Delta M n O _ { 2 } } )$ $= { \frac { 1 7 . 4 g } { 8 7 g / m o l } } = 0 . 2 { \bmod { } }$ ，其体积为 $0 . 2 { \mathrm { m o l } } { \times } 2 2 . 4 \mathrm { L / m o l } { = } 4 . 4 8 \mathrm { I }$ ，
故答案为：4.48；
> ②pH＝7.1 时 Mn（，除去 OH）<sub>2</sub>开始沉淀．室温下 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 溶液中的 $\mathrm { F e } ^ { 3 + } , ~ \mathrm { A l } ^ { 3 + }$ ，氢氧化铝完全变成沉淀时的 pH： $\mathrm { \ K s p [ A l ~ ( O H ) \Sigma _ { 3 } ] = 1 \times 1 0 ^ { - 3 3 } = c ~ ( A l ^ { 3 + } ) ~ \times c ^ { 3 } ~ ( O H ^ { \scriptstyle - } ) } ,$ c$( \mathrm { A l ^ { 3 + } } ) = 1 \times 1 0 ^ { - 6 } \mathrm { m o l ^ { \bullet } L } ^ { - 1 }$ ，解得： $\mathrm { \texttt { c } ( O H ^ { - } ) } = 1 \times 1 0 ^ { - 9 } \mathrm { m o l } \bullet \mathrm { L } ^ { - 1 } , \mathrm { ~ \texttt { c } ( H ^ { + } ) } = 1 \times 1 0 ^ { - 5 } \mathrm { m o l }$ $\bullet \mathrm { L } ^ { - 1 } \mathsf { p H } { = } 5$ ，同理 $\mathrm { F e } \ \left( \mathrm { O H } \right) \ _ { 3 }$ 完全变成沉淀时，pH 约为 3.5，故 $\mathsf { p H }$ 范围是： $5 . 0 { \leqslant } \mathfrak { p H } { < }$ 7.1，故答案为： $5 . 0 { \leqslant } { \mathsf { p H } } { < } { 7 } . 1$
（3）从 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ 和 $\mathrm { M g S O _ { 4 } }$ 混合溶液中结晶 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 晶体，根据图上信息，高于 $6 0 ^ { \circ } \mathrm { C }$ 以后 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的溶解度减小，而 $\mathrm { M g S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { 6 H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 的溶解度增大，因此控制结晶温度范围是高于60℃这样可以得到纯净的 $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ ，故答案为：高于60℃；
（4）根据氧化还原反应中得失电子守恒： $\mathtt { n } ~ ( \mathtt { M } \mathtt { n } ^ { 3 + } ) \times 1 = \mathtt { n } ~ \mathbb { ( F } \mathtt { e } ^ { 2 + } ) \times 1 = 0 . 0 2 \mathrm { L } \times 0 . 0 5 0 0 \mathrm { m o l }$ $= 1 . 0 0 \times 1 0 ^ { - 3 } \mathrm { m o l }$ ，根据Mn元素守恒， $\mathrm { ~ m ~ } \left( \mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O } \right) = 1 . 0 0 \times 1 0 ^ { - 3 } \mathrm { m o l } \times 1 6 9 \mathrm { g } / \mathrm { m o l } =$ $0 . 1 6 9 \mathrm { g }$ ，纯度为 ${ \frac { 0 . 1 6 9 g } { 0 . 1 7 1 0 g } } \times 1 0 0 \% { = 9 8 . 8 \% }$
答： $\mathrm { M n S O } _ { 4 } { \bullet } \mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { O }$ 样品的纯度为98.8%
【点评】本题考查较综合，涉及氧化还原反应计算、溶度积计算及混合物分离、图象分析等，本题为2015年江苏高考题18题，综合性较强，侧重分析、计算能力的综合考查，题目难度中等
