题目内容

15．软锰矿（主要成分为MnO2，另含少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂．既脱除燃煤尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略），简化流程图如下：
请回答下列问题：

（1）上述流程脱硫不能实现B（选填下列字母编号）．
A．废弃物的综合利用　　　　B．白色污染的减少　　　　C．酸雨的减少       D．回收贵重金属
（2）MnCO3不溶于水，却能除去溶液中Al3+和Fe3+，其原因是消耗溶液中的酸，促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀．
（3）脱硫过程中加入KMnO4制取产品MnSO2的化学方程式是2KMnO4+3MnSO4+4KOH=5MnO2+3K2SO4+2H2O．
（4）海水提取镁工艺流程也用到了脱硫（除去硫酸根离子），部分流程如图2：该工艺过程中，脱硫阶段主要反映的离子方程式为Ca2++SO42-═CaSO4↓．产品2的化学式为Mg（OH）2，石灰乳的两用特点是提供Ca2+使海水脱硫；提供OH-使海水中的Mg2+生成Mg（OH）2沉淀．
（5）普通锌锰电池放电时发生的主要反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2═Zn（NH3）2Cl2+2MnOOH，其正极的电极反应式是MnO2+e-+NH4+═MnOOH+NH3．

分析 二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，MnS将铜、镍离子还原为单质，高锰酸钾能与硫酸锰反应生成二氧化锰，通过过滤获得二氧化锰，
（1）SO2能形成酸雨，因此脱硫实现了废弃物的综合利用，同时也减少了酸雨形成，同时回收贵重金属铜、镍；
（2）从消耗溶液中的酸，促进Al3+和Fe3+水解角度分析；
（3）脱硫过程中加入KMnO4和MnSO2发生氧化还原反生成二氧化锰；
（4）海水脱硫是用钙离子与硫酸根离子生成难溶物硫酸钙而除去，用石灰石乳中提供的氢氧根离子与镁离子结合成难溶的氢氧化镁；
（5）根据原电池工作原理判断正极发生还原反应，然后根据总反应写出正极的电极反应式．

解答 解：二氧化硫能与二氧化锰反应生成硫酸锰，用MnCO3能除去溶液中Al3+和Fe3+，MnS将铜、镍离子还原为单质，高锰酸钾能与硫酸锰反应生成二氧化锰，通过过滤获得二氧化锰，
（1）白色污染主要是塑料等难降解的物质形成的，SO2能形成酸雨，因此脱硫实现了废弃物的综合利用，同时也减少了酸雨形成，同时回收贵重金属铜、镍，所以B符合，
故答案为：B；
（2）由于碳酸锰能消耗溶液中的酸，降低溶液的酸性，从而促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀，故答案为：消耗溶液中的酸，促进Al3+和Fe3+水解生成氢氧化物沉淀；
（3）KMnO4溶液加入到MnSO4溶液中制备MnO2，2价锰离子被高锰酸根离子氧化成二氧化锰，反应的化学方程式为：2KMnO4+3MnSO4+4KOH=5MnO2+3K2SO4+2H2O，
故答案为：2KMnO4+3MnSO4+4KOH=5MnO2+3K2SO4+2H2O；
（4）海水脱硫是用钙离子与硫酸根离子生成难溶物硫酸钙而除去，反应的离子方程式为：Ca2++SO42-=CaSO4↓，用石灰石乳中提供的氢氧根离子与镁离子结合成难溶的氢氧化镁，故答案为：Ca2++SO42-═CaSO4↓；Mg（OH）2；提供Ca2+使海水脱硫；提供OH-使海水中的Mg2+生成Mg（OH）2沉淀；
（5）原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此碱性锌锰电池放电时，正极是二氧化锰得到电子，则电极反应式为：MnO2+e-+NH4+═MnOOH+NH3，故答案为：MnO2+e-+NH4+═MnOOH+NH3．

点评 本题通过二氧化锰的制备，考查了物质的分离、提纯方法及其综合应用，题目难度中等，明确制备原理为解答关键，注意掌握化学实验基本操作方法及物质的分离、提纯方法，试题充分培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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5．如图是周期表中的一部分：
请回答以下问题：
（1）④的原子结构示意图．
（2）⑤在周期表中的位置第3周期ⅤA族，该族元素的最高正价均为+5．
（3）在①～⑥元素中，原子半径最大的是Al（填元素符号，下同），得电子能力最强的是F．
（4）①和⑥的单质在一定条件反应可生成组成为1：4的化合物，该化合物中化学键的类型为共价键（填“离子键”或“共价键”）．
（5）③的单质具有强还原性，与Fe2O3反应可用于焊接钢轨，写出该反应的化学方程式：2Al+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Al2O3+2Fe．
6．科学家成功地制成了一种新型的碳氧化合物，该化合物晶体中每个碳原子均以四个共价单键与氧原子结合为空间网状的无限伸展结构．下列对该晶体叙述错误的是（　　）
A．晶体的熔、沸点高，硬度大
B．该物质的化学式为CO4
C．晶体中C原子数与C-O化学键数之比为1：4
D．晶体的空间最小环由12个原子构成
3．W、M、X、Y、Z五种短周期元素在周期表中的位置如表所示，其中只有M为金属元素．请回答下列问题：
W
MXYZ
（1）M的原子结构示意图为，比较Y与Z两种元素的简单离子的半径大小：S2-＞Cl-（用离子符号表示）
（2）写出X的氧化物与W的氢化物的水溶液反应的化学方程式：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O．
（3）科学家研制出一种英文名为sulflower的新型分子C16Y8（结构如图所示）．1mol C16Y8最多能与8mol H2发生加成反应．
（4）托帕石是一种名贵黄玉，其组成为M2[XO4]WOH，托帕在强碱溶液中会发生腐蚀，写出托帕石粉末与过量NaOH溶液反应的化学方程式：Al2[SiO4]FOH+5NaOH=2NaAlO2+Na2SiO3+NaF+3H2O．
10．下列的做法中存在安全隐患的是（　　）
A．将水沿烧杯内壁缓缓加入浓硫酸中，并用玻璃棒不断搅拌
B．实验室制取氯气时，尾气用碱液吸收
C．取用金属钠做完实验后，剩余的药品要放回原瓶
D．闻氯气时，用手轻轻扇动，让少量氯气飘进鼻子
20．下列关于物质应用的说法不正确的是（　　）
A．用SO2漂白食品B．用硅制作太阳能电池
C．工业上用氮气和氢气合成氨D．可用氢氟酸蚀刻玻璃
7．设NA为阿伏加德罗常数的数值，则下列说法中正确的是（　　）
A．常温常压下，32gO2中含有的氧分子个数为2NA
B．1摩尔CH4所含质子数目为10NA
C．标准状况下22.4LH2O所含分子数目为NA
D．0.1 mol/L 稀硫酸中含有H+个数为0.1 NA
4．下列物质既能与强酸又能与强碱反应的是（　　）
①Al（OH）3          ②Al2O3       ③（NH4）2CO3      ④SiO2．
A．①②③B．②③④C．①②④D．①②③④
18．是常见四种有机物的比例模型示意图，下列说法正确的是（　　）
A．甲在空气中燃烧时发出明亮的火焰，并伴有黑烟
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C．丙中的碳碳键的夹角为109°28′
D．丁在稀硫酸作用下可与乙酸发生取代反应并断裂碳氧键

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