题目内容
【题目】已知测定锰的一种方法是:锰离子转化为高锰酸根离子,反应体系中有H+、Mn2+、H2O,IO3﹣、MnO4﹣、IO4﹣ .
①有关反应的离子方程式为 .
②在锰离子转化为高锰酸根离子的反应中,如果把反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的pH=2,求在反应中转移电子的物质的量 .
【答案】2Mn2++5IO4﹣+3H2O=2MnO4﹣+5IO3﹣+6H+;0.0167mol
【解析】解:①锰离子失电子被氧化生成高锰酸根离子,所以锰离子作还原剂,氧化剂得电子化合价降低,IO3﹣和IO4﹣中碘元素的化合价分别是+5价和+7价,所以IO4﹣作氧化剂,还原产物是IO3﹣ , 同时水参加反应生成氢离子,所以该反应的离子方程式为:2Mn2++5IO4﹣+3H2O=2MnO4﹣+5IO3﹣+6H+ ,
所以答案是:2Mn2++5IO4﹣+3H2O=2MnO4﹣+5IO3﹣+6H+;
②2Mn2++5IO4﹣+3H2O=2MnO4﹣+5IO3﹣+6H+反应中当转移10mol电子时,生成6mol氢离子,或者反应后的溶液稀释到1L,测得溶液的pH=2,则n(H+)=1L×0.01mol/L=0.01mol,所以转移电子为 =0.0167mol;
所以答案是:0.0167mol.
【题目】某研究小组利用软锰矿浆(主费成分是MnO2)吸收工业要气中的SO2,并制备硫酸锰的生产流程如下(浸出液的pH<2,其中除含Mn2+外。还含有少量Fe2+、Al3+、Ca2+等金属离子):
操作1的滤液通过阳离子吸附剂除去Ca2+。金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH见下表:
离子 | 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe2+ | 7.6 | 9.7 |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Al3+ | 3.8 | 4.7 |
Mn2+ | 8.3 | 9.8 |
请回答下列问题:
(1)浸出过程中被氧化的物质的化学式为____________________________。
(2)氧化过程中主要反应的离子方程式_________________________________。
(3)在氧化后的液体中加入石灰浆调节pH,pH的范围是_____________________。
(4)操作1的名称是________,操作2包括蒸发浓缩、______过滤、洗涤、干燥等操作。
(5)为测定所得MnSO4·H2O的纯度,准确称取上述样品1.720g加入适量H2SO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+后,配成200mL溶液。取20.00mL该溶液,向其中逐滴加入0.0500mol/L的FeSO4溶液,发生如下反应:Fe2++Mn3+=Fe3++Mn2+。当反应恰好完全进行时,共消耗FeSO4溶液19.50mL。通过计算确定MnSO4·H2O的纯度(写出计算过程)_____。