题目内容
辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质．研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜．主要工艺流程如下：
已知：
①MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫
②[Cu（NH3）4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围（开始沉淀和完全沉淀的pH）：
Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3～9.8 Cu2+：4.4～6.4
（1）实验室配制250mL 4.8mol?L-1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有
（3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等．
写出该反应的化学方程式
（4）调节浸出液pH=4的作用是
（5）本工艺中可循环使用的物质是
（6）获得的MnSO4?H2O晶体后常用酒精洗涤，主要目的是
（7）用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4?H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有
已知：
①MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫
②[Cu（NH3）4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围（开始沉淀和完全沉淀的pH）：
Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3～9.8 Cu2+：4.4～6.4
（1）实验室配制250mL 4.8mol?L-1的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要
250mL容量瓶
250mL容量瓶
、胶头滴管
胶头滴管
．（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有
粉碎矿石（或适当升高温度或者搅拌）
粉碎矿石（或适当升高温度或者搅拌）
（任写一点）．（3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等．
写出该反应的化学方程式
Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O
Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O
．（4）调节浸出液pH=4的作用是
使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀
使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀
．（5）本工艺中可循环使用的物质是
NH3
NH3
（写化学式）．（6）获得的MnSO4?H2O晶体后常用酒精洗涤，主要目的是
减少MnSO4?H2O晶体的损失
减少MnSO4?H2O晶体的损失
．（7）用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4?H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有
混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水
（任写一种）．分析：（1）配制250mL溶液，需要250mL容量瓶，还需要胶头滴管定容；
（2）矿石的颗粒大小、温度及是否搅拌等会影响浸取率；
（3）MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平；
（4）氢氧化铁开始沉淀PH=1.5，完全沉淀PH=3.2，Cu2+：开始沉淀是4.4，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4；
（5）根据工艺流程可以看出，可循环使用的物质是氨气；
（6）MnSO4?H2O晶体在酒精中溶解度小；
（7）晶体失去结晶水，测定硫酸锰晶体的质量分数会大于100%．
（2）矿石的颗粒大小、温度及是否搅拌等会影响浸取率；
（3）MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平；
（4）氢氧化铁开始沉淀PH=1.5，完全沉淀PH=3.2，Cu2+：开始沉淀是4.4，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4；
（5）根据工艺流程可以看出，可循环使用的物质是氨气；
（6）MnSO4?H2O晶体在酒精中溶解度小；
（7）晶体失去结晶水，测定硫酸锰晶体的质量分数会大于100%．
解答：解：（1）配制一定物质的量浓度的溶液，必不可少的是容量瓶和胶头滴管，容量瓶要标明规格，本题必须使用250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）由于酸浸时矿石颗粒大小影响浸取率，可以通过粉碎矿石提高浸取率，还可以适当升高温度或者搅拌提高浸取率，
故答案为：粉碎矿石、适当升高温度或者搅拌；
（3）根据信息，MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，反应物是Cu2S、MnO2、H2SO4 ，生成物是CuSO4、MnSO4、S，
把硫化亚铜看成整体，化合价变化是：（1×2+2×1）=4，
Mn元素化合价变化是：4-2=2，
所以二氧化锰化学计量数是2，硫化亚铜的是1，再根据观察法配平其它物质；反应的化学方程式是：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O，
故答案为：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O；
（4）根据金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4，故选择PH=4目的是使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀，
故答案为：使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀；
（5）工艺流程中，加入了氨水，最后又得到了氨气，NH3 可循环使用，故答案为：NH3 ；
（6）在酒精中，硫酸锰晶体溶解度小，故获得的MnSO4?H2O晶体后常用酒精洗涤，目的是减少MnSO4?H2O晶体的损失，
故答案为：减少MnSO4?H2O晶体的损失；
（7）质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水，故答案为：混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水．
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）由于酸浸时矿石颗粒大小影响浸取率，可以通过粉碎矿石提高浸取率，还可以适当升高温度或者搅拌提高浸取率，
故答案为：粉碎矿石、适当升高温度或者搅拌；
（3）根据信息，MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，反应物是Cu2S、MnO2、H2SO4 ，生成物是CuSO4、MnSO4、S，
把硫化亚铜看成整体，化合价变化是：（1×2+2×1）=4，
Mn元素化合价变化是：4-2=2，
所以二氧化锰化学计量数是2，硫化亚铜的是1，再根据观察法配平其它物质；反应的化学方程式是：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O，
故答案为：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O；
（4）根据金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4，故选择PH=4目的是使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀，
故答案为：使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀；
（5）工艺流程中，加入了氨水，最后又得到了氨气，NH3 可循环使用，故答案为：NH3 ；
（6）在酒精中，硫酸锰晶体溶解度小，故获得的MnSO4?H2O晶体后常用酒精洗涤，目的是减少MnSO4?H2O晶体的损失，
故答案为：减少MnSO4?H2O晶体的损失；
（7）质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水，故答案为：混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水．
点评：本题考查了硫酸锰晶体的制取，涉及的知识点比较多，可以根据所学知识，合理分析得出正确结论，本题难度中等．
练习册系列答案
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________Cu2+＋________Fe2+＋________( )＋________SO42－
2Cu2O(s)＋2SO2(g) ΔH＝m kJ/mol
2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K＝________．辉铜矿主要成分Cu2S，软锰矿主要成分MnO2，它们都含有少量SiO2、Fe2O3等杂质。工业上综合利用这两种矿物制备硫酸锰和碱式碳酸铜的主要工艺流程如下：
已知：①MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫；
②[Cu(NH3)4]SO4常温稳定，在热水中会分解生成NH3；
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀 的pH范围如下表所示（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 mol·L-1计算）：
|
|
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
|
Fe3＋ |
1.1 |
3.2 |
|
Mn2＋ |
8.3 |
9.8 |
|
Cu2＋ |
4.4 |
6.4 |
（1）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有 （任写一点）。
（2）酸浸时，得到的浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等。
写出该反应的化学方程式 。
（3）调节浸出液pH的范围为 ，其目的是 。
（4）本工艺中可循环使用的物质是 （写化学式）。
（5）在该工艺的“加热驱氨”环节，若加热的温度过低或过高，都将造成 的结果。
（6）用标准BaCl2溶液测定样品中MnSO4·H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有 (任写一种)。
___Cu2＋＋___Fe2＋＋______＋___SO42-
2SO3(g)，该反应的平衡常数表达式为K=_______