[题目]锰及其化合物在工农业生产和科技领域具有广泛的应用.Ⅰ．溶液中的Mn2+可被酸性(NH4)2S2O8溶液氧化为MnO4-.该方法可用于检验Mn2+.(1)用酸性(NH4)2S2O8溶液检验Mn2+时的实验现象为 .(2)该反应的离子方程式为 .(3)(NH4)2S2O8可视为由两分子琉酸缩合所得.若硫酸的结构简式为.则H2S2O8的结构简式为 .Ⅱ．实验室用� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】锰及其化合物在工农业生产和科技领域具有广泛的应用。

Ⅰ．溶液中的Mn2+可被酸性（NH4）2S2O8溶液氧化为MnO4-，该方法可用于检验Mn2+。

（1）用酸性（NH4）2S2O8溶液检验Mn2+时的实验现象为________________________。

（2）该反应的离子方程式为_____________________。

（3）（NH4）2S2O8可视为由两分子琉酸缩合所得，若硫酸的结构简式为，则H2S2O8的结构简式为 ________________。

Ⅱ．实验室用含锰废料（主要成分为MnO2，还含有少量Al2O3、MgO、SiO2）为原料制备Mn的工艺流程如下图所示。

已知：①部分难溶物的溶度积常数如下表所示。

难溶物	Fe（OH）3	Al（OH）3	Mg（OH）2	Mn（OH）2
溶度积常数	4.0×10-38	1.0×10-33	1.8×10-11	1.8×10-13

②当溶液中离子浓度≤1.0×10-5mol L-1时，可认为该离子沉淀完全。

（1）“酸浸”时，MnO2将Fe氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为________________________；该过程中浸出时间和液固比对锰浸出率的影响分别如下图所示。

则适宜的浸出时间和液固比分别为____________、____________。

（2）若“酸浸”后所得滤液中c（Mn2+）=0.18molL-1，则应“调pH”的范围为________________________。

（3）“煅烧”反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为__________。“还原”时发生的置换反应在化学上又叫作__________。

【答案】溶液由无色变为紫红色 5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+ 3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O 60min 3:1 ≤pH＜8 1:2 铝热反应

【解析】

Ⅱ.用硫酸浸取中，只有SiO2不与硫酸反应，滤渣中有SiO2。根据后面的流程中中间产物为MnCO3，则Fe的作用就是为了将锰的化合价从+4还原到+2，滤渣1中还包括了过量的铁粉。调节pH沉淀铁离子和铝离子，加入NaF沉淀镁离子，加入碳酸氢铵沉淀锰，生成碳酸锰，在空气中煅烧被氧气氧化为MnO2，经过铝热反应得到锰单质。

Ⅰ.（1）溶液中的Mn2+转化为MnO4-时的实验现象为溶液由无色变为紫红色。答案为溶液由无色变为紫红色；

（2）Mn2+被酸性（NH4）2S2O8溶液氧化为MnO4-，还原产物应为SO42-，反应的离子方程式为5S2O82-+2Mn2+ +8H2O==2MnO4-+10SO42-+16H+。答案为5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+；

（3）H2S2O8可视为由两分子硫酸缩合所得，硫酸的结构简式为，则H2S2O8的结构简式为。答案为；

Ⅱ.（1）由题中信息可知，“酸浸”时，MnO2在酸性介质中将Fe氧化为Fe3+，本身被还原为Mn2+，该反应的离子方程式为 3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O；由图甲可知，适宜的浸出时间为60min，由图乙可知，适宜的液同比为3:1。答案为3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O 60min 3:1；

（2）由流程图中信息知，“调pH”的目的是使Fe3+和A13+沉淀完全，而Mn2+不沉淀，根据Ksp[A1（OH）3]= 1.0×10-33，,Ksp[Fe（OH）3] = 4.0×10-38可知，Al3+沉淀完全时Fe3+已沉淀完全，Al（OH）3恰好完全沉淀时的pH为-lg，Mn2+开始沉淀时的pH为-lg=8，则“调pH”的范围为≤pH＜8。答案为≤pH＜8；

（3）根据信息知，“煅烧”时，空气中的O2将MnCO3氧化为MnO2，根据得失电子守恒可得关系式O2 2MnCO3，即氧化剂与还原剂的物质的量之比为1:2。“还原”时发生铝粉与高熔点金属氧化物的反应，又称铝热反应。答案为1:2 铝热反应。

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滴定次数	标准液读数mL
滴定次数	滴定前	滴定后
1	0.10	20.20
2	1.32	21.32
3	1.05	20.95

①已知：Fe2＋＋NO2-＋2H＋===Fe3＋＋NO↑＋H2O。

测定过程中，硝酸铵的作用是____________________和____________________。

②若滴定过程中标准溶液硫酸亚铁铵不是新配置的，所测定的MnSO4·H2O晶体的纯度将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。

③计算样品中MnSO4·H2O的质量分数(写出计算过程)__________________。

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