题目内容
【题目】工业上用含锰废料(主要成分MnO2，含有少量Fe2O3、Al2O3、CuO、CaO等)与烟气脱硫进行联合处理并制备MnSO4的流程如下：
已知：25℃时，部分氢氧化物的溶度积常数(Ksp)如下表所示。
氢氧化物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Cu(OH)2 | Mn(OH)2 |
Ksp | 1.0×10-33 | 4.0×10-38 | 2.0×10-20 | 4.0×10-14 |
请回答：
(1)沉淀1的化学式为__________________。
(2)(NH4)2S的电子式为________________；“净化”时，加入(NH4)2S的作用为___________________。
(3)“酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为__________________。
(4)已知：滤液3中除MnSO4外，还含有少量(NH4)2SO4。(NH4)2SO4、MnSO4的溶解度曲线如下图所示。
据此判断，操作“I”应为蒸发浓缩、____________、洗涤、干燥。
(5)工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2，其阳极反应式为________________。
(6)25.35 g MnSO4·H2O样品受热分解过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如下图所示。
①300℃时，所得固体的化学式为______________________。
②1150℃时，反应的化学方程式为___________________。
【答案】 CaSO4 
使Cu2+转化为CuS沉淀（或除去Cu2+） MnO2+SO2＝Mn2++SO42- 、 Fe2O3+SO2+2H+＝2Fe2++SO42-+H2O 趁热过滤 Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+ MnSO4 3MnO2 
Mn3O4＋O2↑
【解析】(1)硫酸钙微溶，因此沉淀1的化学式为CaSO4。(2)(NH4)2S是离子化合物，电子式为
；滤液1中加入双氧水氧化亚铁离子为铁离子，根据氢氧化物的溶度积常数(Ksp) 可知pH＝5时铝离子、铁离子沉淀完全，滤液2中还含有铜离子，因此“净化”时，加入(NH4)2S的作用为使Cu2+转化为CuS沉淀。(3)根据以上分析可知“酸化、还原”中，发生的所有氧化还原反应的离子方程式为MnO2+SO2＝Mn2++SO42-、Fe2O3+SO2+2H+＝2Fe2++SO42-+H2O。(4)硫酸锰的溶解度随温度升高达到最大值后继续升高温度溶解度降低，而硫酸铵的溶解度一直随温度升高而增大，所以操作“I”应为蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥。(5)工业上可用电解酸性MnSO4溶液的方法制备MnO2，说明锰离子在阳极失去电子，则其阳极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。(6)①25.35 g MnSO4·H2O的物质的量是25.35g÷169g/mol=0.15mol。其中结晶水的质量＝0.15mol×18g/mol＝2.7g，由于25.35g-2.7g=22.65g，所以300℃时，所得固体的化学式为MnSO4。②850℃时质量又减少22.65g-13.05g=9.6g，由于0.15molSO2恰好是9.6g，所以此时得到的物质是MnO2；1150℃时，固体质量又减少13.05g-11.45g=1.6g，即减少氧原子的质量是1.6g，物质的量是0.1mol，剩余氧原子的物质的量是0.15mol×2-0.1mol=0.2mol，即Mn和O的个数之比是0.15:0.2=3:4，所以得到的物质是Mn3O4，因此反应的化学方程式为3MnO2Mn3O4＋O2↑。
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【题目】下列实验操作和所用装置能达到实验目的的是
选项 | A | B | C | D |
实验 目的 | 检验蔗糖与浓硫酸反应产物中有CO2 | 证明Fe(NO3)2溶液中存在Fe2+的水解平衡 | 检验某溶液中含有Ag+ | 比较非金属性：S>C>Si |
实验 操作 | 将浓硫酸滴入圆底烧瓶中，再将生成的气体通入澄清石灰水 | 将稀硝酸滴入Fe(NO3)2溶液中 | 向待检液中滴加足量的稀盐酸 | 将稀硫酸滴入锥形瓶中，再将生成的气体通入Na2SiO3溶液中 |
所用 装置 |
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A. A B. B C. C D. D