综合题12.0分
化学

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

23.质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2

24.已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[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Fe3+、Al3+(使其浓度小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为________

25.右图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,需控制结晶温度范围为_______。

26.准确称取0.1710gMnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H2PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.0500mol·L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)

第1小题正确答案及相关解析

正确答案

4.48

解析

(1)根据MnO2+SO2=MnSO4可知,n(SO2)=n(MnO2)==0.2mol,其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L,故答案为:4.48;

考查方向

化学方程式的有关计算;氧化还原反应的计算.

解题思路

(1)根据MnO2+SO2=MnSO4可知,n(SO2)=n(MnO2);

易错点

本题考查较综合,涉及氧化还原反应计算,侧重计算能力的综合考查,题目难度中等.

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

5.0<pH<7.1

解析

(2)pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,氢氧化铝完全变成沉淀时的pH:Ksp[Al(OH)3]=1×10﹣33=c(Al3+)×c3(OH),c(Al3+)=1×10﹣6mol•L﹣1,解得:c(OH)=1×10﹣9mol•L﹣1,c(H+)=1×10﹣5mol•L﹣1pH=5,同理Fe(OH)3完全变成沉淀时,pH约为3.5,故pH范围是:5.0<pH<7.1,故答案为:5.0<pH<7.1;

考查方向

难溶电解质的溶解平衡及沉淀转化的本质.

解题思路

(2)pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀.室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,结合Al(OH)3完全变成沉淀时的pH、Fe(OH)3完全变成沉淀时的pH分析;

易错点

本题涉及溶度积计算等,综合性较强,侧重分析、计算能力的综合考查,题目难度中等.

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

高于60℃

解析

(3)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,根据图上信息,高于60℃以后MnSO4•H2O的溶解度减小,而MgSO4•6H2O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MnSO4•H2O,故答案为:高于60℃;

考查方向

图象分析.

解题思路

(3)从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,根据图上信息,高于60℃以后MnSO4•H2O的溶解度减小,而MgSO4•6H2O的溶解度增大,因此控制结晶温度范围是高于60℃;

易错点

本题考查图象分析,侧重分析能力的考查,题目难度中等.

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

98.8%

解析

(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4•H2O)=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g,纯度为×100%=98.8%,答:MnSO4•H2O样品的纯度为98.8%.

考查方向

氧化还原反应的计算.

解题思路

(4)根据氧化还原反应中得失电子守恒:n(Mn3+)×1=n(Fe2+)×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol,根据Mn元素守恒,m(MnSO4•H2O)=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g,以此计算纯度.

易错点

本题考查较综合,涉及氧化还原反应计算等,综合性较强,侧重分析、计算能力的综合考查,题目难度中等.