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)纯度为75%的软锰矿17.40g最多能氧化 L(标准状况)SO2.
(2)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 .
(3)如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,需控制结晶温度范围为 .
(4)准确称取0.1800gMnSO4•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样品的纯度为 %(结果保留两位有效数字)
(5)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是: 。
(6)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
高三化学填空题极难题
(12分)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17.40g纯净MnO2最多能氧化_____L(标准状况)SO2。
(2)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________。
(3)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_______。
(4)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)
高三化学填空题中等难度题查看答案及解析
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)纯度为75%的软锰矿17.40g最多能氧化 L(标准状况)SO2.
(2)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 .
(3)如图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,需控制结晶温度范围为 .
(4)准确称取0.1800gMnSO4•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样品的纯度为 %(结果保留两位有效数字)
(5)实验室可由软锰矿(主要成分为MnO2)制备KMnO4,方法如下:高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO3(s)反应,生成K2MnO4(锰酸钾)和KCl;用水溶解,滤去残渣;酸化滤液,K2MnO4转化为MnO2和KMnO4;再滤去沉淀MnO2,浓缩结晶得到KMnO4晶体。用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是: 。
(6)取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO4溶液恰好反应,生成等物质的量的I2和KIO3,则消耗KMnO4的物质的量的是 mol。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
本题有两部分
I: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17.4g纯净MnO2最多能氧化____________L(标准状况)SO2。
(2)上述反应制得的溶液,调节pH值到5~7的范围,以除去Fe3+、 Al3+(使其浓度小于l×10-6mol·L-1),然后从得到的MnSO4和 MgSO4混合溶液中结晶MnSO4·H2O晶体,下图可以看出,需控制结晶温度在_______以上。
II:以磷石膏(主要成分CaSO4,杂质SiO2、A12O3等)为原料可制备轻质CaCO3。
(1)匀速向浆料中通入CO2,浆料清液的pH和c(SO42-)随时间变化见下图。清液pH>11时CaSO4转化的离子方程式_______________________
(2)当清液pH接近6.5时,过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO42-和_______(填化学式);检验洗涤是否完全的方法是____________。
(3)磷石膏若用氢氧化钠溶液溶解,发生反应的有关离子方程式为:
_________________________________ 、____________________________________
高三化学填空题困难题查看答案及解析
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+SO2MnSO4。
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化____L(标准状况)SO2。
(2)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+(使其浓度均小于1×10-6mol·L-1),需调节溶液pH范围为____。
(3)下图可以看出,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____。
(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Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0.050 0 mol·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20.00 mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度(请给出计算过程)_____。
高三化学实验题中等难度题查看答案及解析
(12分) 软锰矿(主要成分MnO2,含Fe,Al2O3 ,MgO杂质)的水悬浊液与烟气中的SO2反应可制备MnSO4·H2O,MnO2与SO2反应的化学方程式为MnO2 +SO2=MnSO4。已知下列信息:
室温下几种氢氧化物的溶度积
回答下列问题:
(1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化 L(标准状况) SO2。
(2)悬浊液吸收烟气后,Fe首先转化为Fe2+进入溶液,然后被 氧化为Fe3+;要证明溶液中存在Fe3+,可选择的试剂是 (填标号)。
a.KMnO4溶液 b.KCl溶液 c.KSCN溶液 d.KNO3溶液
(3)室温下,将吸收液过滤,在滤液中加入CaCO3,可除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,原因是 。
(4)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 。
高三化学填空题困难题查看答案及解析
工业上以软锰矿为原料,利用烧结烟气中的SO2制备MnSO4·H2O的流程如下:
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含有Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.42%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。酸浸过程发生反应:MemOn+H+→Me(2n/m)++H2O,Me表示Fe、 Al、 Zn、 Cu等。25℃时部分阳离子以氢氧化物或硫化物的形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 | CuS | ZnS | MnS | FeS |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 | ≥-0.42 | ≥2.5 | ≥7 | ≥7 |
回答下列问题:
(1)酸浸时SO2将MnO2还原为MnSO4,其离子方程式为________ ________。
酸浸时SO2的吸收率与pH和温度的关系如下图,为提高SO2的吸收率,酸浸适宜的条件是 ________ 。
图1: SO2 的吸收率与 pH值的关系 图2: SO2的吸收率与温度的关系
(2)滤渣B的主要成分是________ ________。
(3)加入MnS的目的是________ ________ ________。
(4)操作IV的步骤为 、 、过滤、洗涤、干燥。
(5)MnO2的生产方法之一是以石墨为电极,在不断搅拌情况下,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为: ________ 。
(6)已知金属离子浓度小于1.0×10-5mol/L时认为已经完全沉淀,根据表格数据,计算25℃时Zn(OH)2溶度积Ksp为________(不需计算过程,计算结果保留两位有效数字)。
高三化学填空题极难题查看答案及解析
稀硫酸酸化后的软锰矿(主要成分为MnO2)悬浊液可用于吸收燃煤尾气中的SO2,得到MnSO4, MnSO4可与KMnO4反应制备电池材料MnO2,同时生成H2SO4。下列用来解释事实的方程式不正确的是( )
A.MnO2吸收SO2的反应:
B.MnO2作为碱性电池正极材料时的放电反应:
C.MnSO4与KMnO4反应制备
D.尾气中的SO2 还可用足量的氨水吸收:
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MnSO4在工业中有重要应用。用软锰矿浆(主要成分为MnO2和水,含有Fe2O3、FeO、Al2O3和少量PbO等杂质)浸出制备MnSO4,其过程如下:
I.向软锰矿浆中通入SO2,锰、铁、铝、铅元素以离子形式浸出,测得浸出液的pH<2。
II.向浸出液中加MnO2,充分反应后,加入石灰乳,调溶液pH = 4.7。
III.再加入阳离子吸附剂,静置后过滤。
IV.滤液蒸发浓缩,冷却结晶,获得MnSO4晶体。
【资料】部分阳离子形成氢氧化物沉淀的pH
离子 | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | Mn2+ | Pb2+ |
开始沉淀时的pH | 7.6 | 2.7 | 3.8 | 8.3 | 8.0 |
完全沉淀时的pH | 9.7 | 3.7 | 4.7 | 9.8 | 8.8 |
(1)I中向软锰矿浆中通入SO2生成MnSO4,该反应的化学方程式是________。
(2)II中加入MnO2的主要目的是________;调溶液 pH=4.7,生成的沉淀主要含有________和少量CaSO4。
(3)III中加入阳离子吸附剂,主要除去的离子是________。
(4)用惰性电极电解MnSO4溶液,可以制得高活性MnO2。
①电解MnSO4溶液的离子方程式是________。
②高活性MnO2可用于催化降解甲醛,有关微粒的变化如下图所示,其中X是________,总反应的化学方程式是________。
高三化学实验题困难题查看答案及解析
软锰矿的主要成分是MnO2,其悬浊液可吸收烟气中SO2,所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰,其一种工艺流程如下图图1所示。已知金属单质的活动顺序为Al>Mn>Fe>Ni。回答下列问题:
(1)用离子方程式表示加入“氧化剂(软锰矿)”作用:_________________________。
(2)已知:Ksp[Al(OH)3]= 1.0×10-33 Ksp[Ni(OH)2]=1.6×10-15
Ksp[Mn(OH)2]=4.0×10-14 Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39
“水解沉降”中:
①“中和剂”可以是__________(填标号)。
A.Al2O3 B.MgO C.H2SO4 D.MnO2
②溶液的pH 应不低于______________。(离子浓度小于1×10-6mol/L时,即可认为该离子沉淀完全)
(3)“置换”的目的是____________________(用离子方程式表示)。
(4)“结晶分离”中的部分物质的溶解度曲线如上图图2 所示。结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在______________℃(填“27”、“60”或“70”)。
(5)“草酸钠一高锰酸钾返滴法”可测定软锰矿中MnO2 的纯度(假设杂质不参与反应):取a g MnO2 样品于锥形瓶中,加入适量稀硫酸,再加入V1 mL c1 mol/LNa2C2O4 溶液(足量),最后用c2 mol/L的KMnO4溶液滴定剩余的Na2C2O4 ,达终点时消耗V2 mL 标准KMnO4溶液。
①MnO2 参与反应的离子方程式为________________________。
②该样品中MnO2 的质量分数为______(假定杂质不参与反应,列出表达式即可)。
高三化学综合题中等难度题查看答案及解析
软锰矿的主要成分是MnO2,其悬浊液可吸收烟气中SO2,所得酸性浸出液又可用于制备高纯硫酸锰,其一种工艺流程如图所示。回答下列问题:
(1)软锰矿悬浊液吸收SO2的过程中,SO2体现了________性。
(2)“氧化剂”发生反应的离子方程式为____________。
(3)已知:Ksp[Al(OH) 3]=1.0×10-34;
Krp[Fe(OH) 3]=2.6×10-30;
Krp[Ni(OH) 2]=1.6×10-15;
Krp[Mn(OH) 2]=4.0×10-14;
“水解沉淀“中:
①“中和剂“可以是________(填标号)
A.Al2O3 B.H2SO4 C.MgO D.MnO2
②溶液的pH应不低于________(离子浓度小于1×10-5mol·L-1时,即可认为该离子沉淀完全)
③不采用“水解沉淀“除Ni2+的原因是___________。
(4)“置换”中发生反应的离子方程式为____________。
(5)“结品分离”中的部分物质的溶解度曲线如图。
①加入稀硫酸的作用是(结合平衡移动原理解释)_____________。
②结晶与过滤过程中,体系温度均应维持在_______℃(填“27”、“60”或“70”)。
(6)高纯硫酸锰可用于水中溶解氧含量的测定,步骤如下:
步骤1:水中的氧气在碱性溶液中将MnSO4氧化为MnO(OH)2。
步骤2:在酸性条件下,加入KI将生成的MnO(OH)2再还原成Mn2+。
步骤3:用Na2S2O3标准溶液滴定步骤2中生成的I2(2S2O32-+I2=2I-+S4O62-)。
取某水样100mL,按上述测定步骤滴定,消耗a mol·L-1 NaS2O3标准溶液VmL,该水样溶解氧含量为
_________mol·L-1。
高三化学综合题困难题查看答案及解析