题目内容
软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。
已知： Ⅰ．矿石中所有金属元素在滤液A中均以离子形式存在。
Ⅱ．各种金属离子完全沉淀的pH如下表：
Zn2+ | Mn2+ | Fe2+ | Fe3+ | Al3+ | |
pH | 8.0 | 10.1 | 9.0 | 3.2 | 4.7 |
回答下列问题：
（1）步骤①中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式______。
（2）步骤③中MnO2的其作用是______，另外一种物质X可以是______。
A．MgCO3 B．ZnO C．MnCO3 D．Cu(OH)2
（3）MnO2与Li构成LiMnO2，它可作为某锂离子电池的正极材料，电池反应方程式为： Li1-xMnO2+LixC6=LiMnO2+6C，写出该锂离子电池的正极电极反应式______。MnO2可做超级电容器材料，用惰性电极电解MnSO4溶液可制得MnO2，其阳极的电极反应式是______.
（4）已知：H2S的电离常数K1=1.3×10―7，K2=7.0×10―15，在废水处理领域中常用H2S将Mn2+转化为MnS除去，向含有0.020 mol·L―1Mn2+废水中通入一定量的H2S气体，调节溶液的pH=a，当HS―浓度为1.0×10―4 mol·L―1时，Mn2+开始沉淀，则a=______。[已知：Ksp(MnS)=1.4×10―15]
______；在给定条件下，下列离子组能否大量共存的判断及对应的离子方程式书写都正确的是（ ）
条 件 | 离 子 组 | 离子共存判断及反应的离子方程式 | |
A | 滴加NaCl溶液 | K+、Al3+、SO42-、AlO2- | 不能大量共存 Al3++3AlO2-+6H2O═4Al(OH)3↓ |
B | 通入CO2, | Na+、K+、 C6H5O-、CH3COO- | 不能大量共存，2C6H5O-+CO2+H2O=2C6H5OH+CO32- |
C | 常温下由水电离出的H+浓度为1×10-12mol•L-1的溶液 | Fe2+、Na+、Cl-、NO3- | 可能大量共存 |
D | 通入少量SO2气体 | K+、Na+、ClO-、SO42- | 不能大量共存，2ClO-+SO2+H2O═2HClO+SO32- |
A. A B. B C. C D. D
Ⅰ.沉淀的生成、溶解和转化在无机物制备和提纯以及科研等领域有广泛应用。
（1）已知25℃时，Ksp(BaSO4)＝1×10－10，将BaSO4的悬浊液过滤，滤液中c(Ba2＋)＝_______mol·L－1。取100 mL滤液与100 mL 2 mol·L－1的Na2SO4溶液混合，混合液中c(Ba2＋)＝___________ mol·L－1。
（2）长期使用的锅炉需要定期除水垢，否则会降低燃料的利用率。水垢中含有的CaSO4，可先用Na2CO3溶液处理，使之转化为疏松、易溶于酸的CaCO3，而后用酸除去。
①CaSO4转化为CaCO3的离子方程式为：_____________________________________________________
②请分析CaSO4转化为CaCO3的原理：______________________________________________________
Ⅱ.在25 ℃时，HSCN、HClO、H2CO3的电离常数如下表：
HClO | HSCN | H2CO3 |
K＝3.2×10－8 | K＝0.13 | K1＝4.2×10－7 K2＝5.6×10－11 |
（1）1 mol·L－1的KSCN溶液中，所有离子的浓度由大到小的顺序为_________________________________
（2）向Na2CO3溶液中加入过量HClO溶液，反应的化学方程式为_______________________________
（3）25 ℃时，为证明HClO为弱酸，某学习小组的同学设计了以下三种实验方案。下列三种方案中，你认为能够达到实验目的的是______________________(填下列各项中序号)。
a．用pH计测量0.1mol·L－1NaClO溶液的pH，若测得pH>7，可证明HClO为弱酸
b．用pH试纸测量0.01 mol·L－1 HClO溶液的pH，若测得pH>2，可证明HClO为弱酸
c．用仪器测量浓度均为0.1 mol·L－1的HClO溶液和盐酸的导电性，若测得HClO溶液的导电性弱于盐酸，可证明HClO为弱酸