题目内容
【题目】写出下列反应的离子方程式,并回答相关问题:
(1)草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为____________________________________;紫色溶液的褪色速率先慢后快,然后又变慢,褪色速率加快的原因是__________________________________。
(2)0.1 mol/L硫代硫酸钠与0.1mol/L稀硫酸反应的离子方程式为_____________________________,实验现象为_______________________________。
(3)①H2O2在常温下分解比较慢,但在MnO2催化下可以剧烈分解,并且剧烈放热。写出反应的化学方程式:________________________________。
②实验室常用过氧化钡与稀硫酸反应制取H2O2,写出反应的化学方程式:_______________________。
③Na2O2与水的反应历程实际上是Na2O2先和水反应生成H2O2,然后H2O2再分解产生氧气。②和③的实验说明H2O2保存在酸性溶液中比在碱性溶液中_________(填“稳定”“不稳定”或“一样稳定”),说明_________(填离子符号)能够催化H2O2分解。
【答案】 5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O 生成的Mn2+对上述反应有催化作用 S2O32-+2H+ =S↓+SO2↑+H2O 产生淡黄色或乳白色沉淀 2H2O22H2O+O2↑ BaO2+H2SO4 (稀)==BaSO4↓+ H2O2 稳定 OH-
【解析】(1)高锰酸钾溶液具有氧化性,草酸使酸性高锰酸钾溶液褪色的离子方程式为5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;生成的Mn2+对上述反应有催化作用,使得紫色溶液的褪色速率加快,故答案为:5H2C2O4+2MnO4-+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;生成的Mn2+对上述反应有催化作用;
(2)0.1 mol/L硫代硫酸钠与0.1mol/L稀硫酸反应生成硫和二氧化硫,反应的离子方程式为S2O32-+2H+ =S↓+SO2↑+H2O,现象为产生淡黄色或乳白色沉淀,故答案为:S2O32-+2H+ =S↓+SO2↑+H2O;产生淡黄色或乳白色沉淀;
(3)①H2O2在MnO2催化下可以剧烈分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑,故答案为:2H2O22H2O+O2↑;
②实验室常用过氧化钡与稀硫酸反应制取H2O2,反应的化学方程式为BaO2+H2SO4 (稀)==BaSO4↓+ H2O2,故答案为:BaO2+H2SO4 (稀)==BaSO4↓+ H2O2;
③Na2O2与水的反应历程实际上是Na2O2先和水反应生成H2O2和氢氧化钠,然后H2O2再分解产生氧气,说明氢氧化钠能够使过氧化氢分解,因此②和③的实验说明H2O2在酸性溶液中比在碱性溶液中稳定,故答案为:稳定;OH-。
【题目】以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料(已知两种原料中均不含有单质杂质)制备高纯度硫酸锰的工艺流程如图所示。
(1)已知滤渣1中含有一种非金属单质,该非金属单质的化学式为_____________________。
(2)已知二氧化锰与硫化锰的物质的量之比对酸浸时的浸出率有影响,相关实验数据如下表所示。当二氧化锰与硫化锰的物质的量之比为______________时,为最优反应配比。
号 | 二氧化锰与硫化锰的物质的量之比 | 浸出液的pH | 浸出率% |
1 | 1.25:1 | 2.5 | 95.30 |
2 | 1.75:1 | 2.5 | 97.11 |
3 | 2.25:1 | 2.5 | 99.00 |
4 | 2.5:1 | 2.5 | 98.40 |
(3)操作X为蒸发浓缩、______________、过滤,洗涤、烘干,在洗涤操作中,常用酒精洗涤MnSO4·H2O晶体,其主要目的是_________。
(4)现有10t锰矿,其中MnO2和MnS的含量均为29%,若流程中Mn的损耗率为10%,则最终制得硫酸锰(MnSO4·H2O)_________t。