题目内容
13.(1)在软锰矿悬浊液中通入SO2,SO2的氧化产物为H2SO4
(2)在上述滤液(含有Mn2+、Fe2+等离子)中滴加Na2S溶液,当MnS开始沉淀时,溶液中$\frac{c(F{e}^{2+})}{c(M{n}^{2+})}$=5×10-3[已知Ksp(MnS)=1.4×10-15,Ksp(FeS)=7.0×10-18].
(3)Mn2+催化H2O2分解:2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H1,其反应机理如图:
已知反应Ⅱ为MnO2(s)+H2O2(l)+2H+═Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)△H2写出反应Ⅰ的热化学方程式(焓变用△H1和△H2表示):H2O2(l)+Mn2+(aq)═MnO2(s)+2H+(aq)△H=△H1-△H2 .
分析 (1)在软锰矿悬浊液中主要是MnO2,具有氧化性,通入二氧化硫气体具有还原性,酸性溶液中二氧化锰做氧化剂,化合价降低生成硫酸锰,能氧化二氧化硫,硫元素化合价升高为+6价生成产物为硫酸;
(2)在上述滤液(含有Mn2+、Fe2+等离子)中滴加Na2S溶液,当MnS开始沉淀时,依据溶度积常数分析,亚铁离子全部沉淀后才开始析出MnS,依据沉淀共存和溶度积常数计算离子浓度比值;
(3)转化关系可知,过氧化氢和锰离子反应得到二氧化锰和氢离子,依据热化学方程式和盖斯定律计算得到所需热化学方程式.
解答 解:(1)在软锰矿悬浊液中主要是MnO2,具有氧化性,通入二氧化硫气体具有还原性,酸性溶液中二氧化锰做氧化剂,化合价降低生成硫酸锰,能氧化二氧化硫,硫元素化合价升高为+6价生成产物为硫酸,则二氧化硫的氧化产物为H2SO4,
故答案为:H2SO4;
(2)在上述滤液(含有Mn2+、Fe2+等离子)中滴加Na2S溶液,当MnS开始沉淀时,依据溶度积常数分析,亚铁离子全部沉淀后才开始析出MnS,依据沉淀共存和溶度积常数计算离子浓度比值,FeS+Mn2+=MnS+Fe2+,K=$\frac{c(F{e}^{2+})}{c(M{n}^{2+})}$=$\frac{c(F{e}^{2+})}{c(M{n}^{2+})}$×$\frac{c({S}^{2-})}{c({S}^{2-})}$=$\frac{Ksp(FeS)}{Ksp(MnS)}$=$\frac{7.0×1{0}^{-18}}{1.4×1{0}^{-15}}$=5×10-3,
故答案为:5×10-3;
(3)转化关系可知,过氧化氢和锰离子反应得到二氧化锰和氢离子,
2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H1①,
MnO2(s)+H2O2(l)+2H+═Mn2+(aq)+O2(g)+2H2O(l)△H2,②
依据盖斯定律①-②得到H2O2(l)+Mn2+(aq)═MnO2(s)+2H+(aq)△H=△H1-△H2
故答案为:H2O2(l)+Mn2+(aq)═MnO2(s)+2H+(aq)△H=△H1-△H2.
点评 本题考查了氧化还原反应,盖斯定律和热化学方程式计算,沉淀溶解平衡和溶度积常数的计算应用,题目难度中等.
| A. | 钢铁 | B. | 塑料 | C. | 铝合金 | D. | 青铜 |
| A. | Cl2和澄清石灰水反应:Cl2+2OH-═Cl-+ClO-+H2O | |
| B. | NaHCO3溶液与NaOH溶液反应:OH-+HCO3-═CO2↑+H2O | |
| C. | 向AlCl3溶液中加入过量的氨水:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
| D. | 实验室用大理石和稀醋酸制取CO2:CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O |
| A. | 在空气中切开金属钠,光亮表面变暗:2Na+O2═Na2O2 | |
| B. | 向氯化铝溶液中加入过量氨水,产生白色沉淀:Al3++3OH-═Al(OH)3↓ | |
| C. | 将铁粉与水蒸气共热,产生气体:2Fe+3H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe2O3+3H2 | |
| D. | 钠投入到水中,产生气体:2Na+2H2O═2NaOH+H2↑ |