Question

6．将MnO₂与FeSO₄溶液、硫酸充分反应后过滤，将滤液加热至60℃后，再加入Na₂CO₃溶液，最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO₃•bMn（OH）₂•cH₂O]．
（1）用废铁屑与硫酸反应制备FeSO₄溶液时，所用铁屑需比理论值略高，原因是防止FeSO₄被氧气氧化，反应前需将废铁屑用热Na₂CO₃溶液浸泡，其目的是除去铁屑表面的油污．
（2）为测定碱式碳酸锰组成，取7.390g样品溶于硫酸，生成CO₂224.0mL（标准状况），并配成500mL溶液．准确量取10.00mL该溶液，用0.0500mol•L^-1EDTA（化学式Na₂H₂Y）标准溶液滴定其中的Mn²⁺（原理为Mn²⁺+H₂Y^2-=MnY^2-+2H⁺），至终点时消耗EDTA标准溶液28.00mL．通过计算确定该样品的化学式．（写出计算过程）
n（CO₂）=n（MnCO₃）=0.01moln（EDTA）=0.0014mol
10mL溶液中n（EDTA）=n（Mn²⁺）=0.028L×0.0500mol•L^-1=0.0014mol
500mL溶液n（Mn²⁺）=0.0014mol×$\frac{500}{10}$=0.07mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n（Mn²⁺）=0.07mol
n[Mn（OH）₂]=0.06 mol
m（H₂O）=7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9 g
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol
a：b：c=1：6：5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O．

Answer 1

分析 （1）依据生成的硫酸亚铁易被氧化，需要加入铁粉防止硫酸亚铁被氧化，反应前需将废铁屑用热Na₂CO₃溶液浸泡是利用碳酸钠溶液的碱性除去铁表面的油污；
（2）依据碳元素守恒计算得到碳酸锰物质的量，依据反应原理为Mn²⁺+H₂Y^2-=MnY^2-+2H⁺，得到至终点时消耗EDTA标准溶液28.00mL，计算EDTA的物质的量，得到10ml溶液中所含锰离子物质的量，得到500ml溶液中所含锰离子物质的量，减去碳酸镁物质的量计算得到氢氧化锰物质的量，依据碱式碳酸锰[aMnCO₃•bMn（OH）₂•cH₂O]的化学式计算所含结晶水的质量，得到结晶水的物质的量，得到a：b：c．

解答 解：（1）硫酸亚铁易被氧化，需要加入铁粉防止硫酸亚铁被氧化，用废铁屑与硫酸反应制备FeSO₄溶液时，所用铁屑需比理论值略高，原因是防止FeSO₄被氧气氧化，反应前需将废铁屑用热Na₂CO₃溶液浸泡是利用碳酸钠溶液的碱性除去铁表面的油污，
故答案为：防止FeSO₄被氧气氧化；除去铁屑表面的油污；
（2）n（CO₂）=n（MnCO₃）=0.01 mol    n（EDTA）=0.0014mol
10 mL溶液中  n（EDTA）=n（Mn²⁺）=0.028L×0.0500mol•L^-1=0.0014mol
500mL溶液n（Mn²⁺）=0.0014mol×$\frac{500}{10}$=0.07mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n（Mn²⁺）=0.07mol
n[Mn（OH）₂]=0.06 mol
m（H₂O）=7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9 g
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol
a：b：c=1：6：5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O，
故答案为：n（CO₂）=n（MnCO₃）=0.01 mol    n（EDTA）=0.0014mol
10 mL溶液中  n（EDTA）=n（Mn²⁺）=0.028L×0.0500mol•L^-1=0.0014mol
500mL溶液n（Mn²⁺）=0.0014mol×$\frac{500}{10}$=0.07mol
7.390 g 该碱式碳酸锰中 n（Mn²⁺）=0.07mol
n[Mn（OH）₂]=0.06 mol
m（H₂O）=7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9 g
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol
a：b：c=1：6：5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O．

点评 本题考查了物质性质和组成的分析判断，化学式计算应用，注意滴定实验的过程分析和计算应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．