题目
题型:不详难度:来源:
① 缓慢向烧瓶中(见图)通入过量混合气进行“浸锰”操作,主要反应原理为:
SO2+ H2O = H2SO3
MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(铁浸出后,过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+)
② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。
④ 调节滤液pH为6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有浅红色的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳酸锰。
回答:
(1)“浸锰”反应中往往有副产物MnS2O6 的生成,温度对“浸锰”反应的影响如下图,为减少MnS2O6的生成,“浸锰”的适宜温度是 。
(2)查阅表1,③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是 。②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是 ,相应反应的离子方程式为 。
表1:生成相应氢氧化物的pH
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 4.7 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 6.7 |
(3)③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。
(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是 。
答案
(1)150℃ (或150℃以上)(1分)
(2) Fe(OH)3 (1分)
将Fe2+氧化为Fe3+,将过量的SO2氧化除去(2分)
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O , MnO2+SO2 = Mn2+ + SO42- (2分)
(3)MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)
生成的CuS比MnS更难溶,促进MnS不断溶解,平衡右移,使Cu2+除去。(2分)
(4)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (2分)
(5)取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净;反之则未洗干净。(2分)(其他答案合理,给分)
解析
试题分析:(1)根据图1和图2,150℃以上时,副产物MnS2O6 的生成率低,Mn2+ 的浸出率高,答案:150℃ (或150℃以上)(1分)
(2)pH在2.7到3.5之间时沉淀主要成分是Fe(OH)3 ,答案:Fe(OH)3 1分)
Fe2+ 在pH为7.6到9.6之间沉淀,而此时Mn2+ 也产生沉淀,无法分离,故要将Fe2+ 氧化成Fe3+ 以便在pH小于8.7时沉淀,与Mn2+ 分离,故答案:将Fe2+氧化为Fe3+,将过量的SO2氧化除去(2分)
MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O , MnO2+SO2 = Mn2+ + SO42- (2分)
(3)Cu2+ +MnSMn2++CuS,沉淀的转化,由溶解度较大的MnS转化为溶解度较小的CuS,原理见答案。答案:
MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq)
生成的CuS比MnS更难溶,促进MnS不断溶解,平衡右移,使Cu2+除去。(2分)
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的产生MnCO3沉淀,离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O ,答案:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (2分)
(5)检验④中沉淀是否洗涤干净,就是检验洗涤液中有无SO42―,答案为:取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中,滴加酸化的BaCl2溶液,若无白色沉淀产生,则沉淀洗涤干净;反之则未洗干净。(2分)(其他答案合理,给分)
核心考点
试题【某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳酸锰,过程如下(部分操作和条件略):① 缓慢向烧瓶中(见图)通入过量混合气进】;主要考察你对无机非金属材料等知识点的理解。[详细]
举一反三
A.高温加热氧化镁和碳的混合物可以制单质镁 |
B.铁的冶炼过程是通过置换反应得到单质铁 |
C.海水提溴的过程中不发生氧化还原反应 |
D.利用电解的方法可以从海水中获得淡水 |
已知:FeTiO3与盐酸反应的离子方程式为:FeTiO3+4H++4Cl-=Fe2++TiOCl42-+2H2O
(1)化合物FeTiO3中铁元素的化合价是 。
(2)滤渣A的成分是 。
(3)滤液B中TiOCl42- 转化生成TiO2的离子方程式是 。
(4)反应②中固体TiO2转化成(NH4)2Ti5O15溶液时,Ti元素的浸出率与反应温度的关系如下图所示。反应温度过高时,Ti元素浸出率下降的原因是 。
(5)反应③的化学方程式是 。
(6)由滤液D制备LiFePO4的过程中,所需17%双氧水与H2C2O4的质量比是 。
(7)若采用钛酸锂(Li4Ti5O12)和磷酸亚铁锂(LiFePO4)作电极组成电池,其工作原理为:Li4Ti5O12+3LiFePO4Li7Ti5O12+3FePO4
该电池充电时阳极反应式是 。
(1)溶液C中的溶质主要是_____________
(2)明矾铵的溶液呈_____性,明矾铵可用于净水,用离子方程式说明其原理______________________
(3)过程Ⅰ中的反应温度不能超过40℃,其原因是______________________________
(4)运用化学平衡原理解释Na2SO4稍过量的原因
(5)若将Al2(SO4)3加入到A中会产生大量的沉淀和气体,导致明矾铵的产量降低,请用离子方程式解释产生该现象的原因是___________________________________________
(6)溶液E中的溶质离子为__________________
(7)已知明矾铵的溶解度随着温度的升高而增大,过程Ⅱ中得到明矾铵的系列实验操作是: 、 、过滤、洗涤、干燥。
已知:TiOSO4可溶于水,在水中可以电离为TiO2+和SO42—。请回答:
(1)步骤①中分离硫酸亚铁溶液和滤渣的操作中所用的玻璃仪器是 。
步骤②得到硫酸亚铁晶体的操作为蒸发浓缩、 。
(1)步骤④的离子方程式是 。
(1)步骤⑥必须控制一定的真空度,原因是有利于蒸发水以及 。
(1)硫酸亚铁在空气中煅烧生成铁红和三氧化硫,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
(1)用平衡移动的原理解释步骤⑤中加乳酸能得到乳酸亚铁的原因 。
(1)为测定步骤②中所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数,取晶体样品a g,溶于稀硫酸配成100.00 mL溶液,取出20.00 mL溶液,用KMnO4溶液滴定(杂质与KMnO4不反应)。若消耗0.1000 mol•L-1 KMnO4溶液20.00 mL,所得晶体中FeSO4·7H2O的质量分数为(用a表示) 。
A.氮 | B.氯 | C.溴 | D.碘 |
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