题目内容

11．锰是重要的金属元素，制备单质锰的方法之一是先获得高纯度的二氧化锰，然后用还原剂还原MnO2，从低品位的菱锰矿（主要成分是MnCO3）中获得高纯度的MnO2的流程图如下（已知常温下MnCO3的Ksp=9×10-11；离子浓度小于1.0×10-5mol•L-时，即可认为该离子沉淀完全）：
①气体A中含有两种成分，溶液A与气体A间发生反应的化学方程式为MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+（NH4）2SO4；
②为使本流程中的锰资源能被充分利用，则溶液B中CO32-物质的量浓度至少为9×10-6mol/L；若要从溶液B获取相应的主要溶质，其基本操作方法是蒸发浓缩、冷却结晶．

分析 菱锰矿的主要成分为MnCO3，加入硫酸铵焙烧，生成气体A含有氨气、二氧化碳，同时生成固体中含有硫酸锰，加水溶解，溶液A的主要成分为MnSO4，通入气体A，可生成沉淀MnCO3，通入氧气并加热．可生成MnO2，
①溶液A含有MnSO4，体A含有氨气、二氧化碳，反应生成碳酸锰、硫酸铵；
②结合MnCO3的Ksp=9×10-11计算B中CO32-物质的量浓度，从溶液中得到晶体，可经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作．

解答 解：菱锰矿的主要成分为MnCO3，加入硫酸铵焙烧，生成气体A含有氨气、二氧化碳，同时生成固体中含有硫酸锰，加水溶解，溶液A的主要成分为MnSO4，通入气体A，可生成沉淀MnCO3，通入氧气并加热．可生成MnO2，
①溶液A含有MnSO4，体A含有氨气、二氧化碳，反应生成碳酸锰、硫酸铵，反应的化学方程式为MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+（NH4）2SO4，
故答案为：MnSO4+2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+（NH4）2SO4；
②常温下MnCO3的Ksp=9×10-11；离子浓度小于1.0×10-5mol•L-时，使本流程中的锰资源能被充分利用，则溶液B中CO32-物质的量浓度至少为$\frac{9×1{0}^{-11}}{1.0×1{0}^{-5}}$mol/L=9×10-6mol/L，溶液B主要成分为（NH4）2SO4，从溶液中得到晶体，可经过蒸发浓缩、冷却结晶等操作，
故答案为：9×10-6mol/L；冷却结晶．

点评 本题考查化学工艺流程、物质的分离提纯、实验方案设计等，是对学生综合能力的考查，为高考常见题型，需要学生具备扎实的基础与综合运用知识、信息分析解决问题能力，难度中等．

练习册系列答案
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1．某学生实验记录数据如下：
实验序号起始温度t1/℃终止温度t2/℃
盐酸氢氧化钠溶液混合溶液
120.020.123.4
220.220.423.6
320.520.623.8
依据该学生的实验数据计算，该实验测得的中和热△H为-55.2kJ/mol．（保留三位有效数字）
2．被称为“软电池”的纸质电池，采用一个薄层纸片作为传导体，在其一边镀锌，而在另一边镀二氧化锰．在纸内是离子“流过”水和氧化锌组成的电解液．电池总反应Zn+2MnO2+H2O=ZnO+2MnO（OH），下列说法正确的是（　　）
A．该电池的电流方向是由锌到二氧化猛
B．该电池反应中MnO2起催化作用
C．当0.1molZn完全溶解时，流经电解液的电子个数为1.204×1023
D．电池正极反应为2MnO2+e-+2H2O=2MnO（OH）+2OH-
19．在120℃，101kPa条件下，由H2、CH4、CO组成的混合气体a mL，通入一定量（设为x mL）氧气使其完全燃烧．
（1）若a mL混合气体完全燃烧消耗相同条件下氧气的体积也为a mL（即x=a），则原混合气体中CH4的体积分数是33.3%．
（2）若完全燃烧后生成CO2和H2O（g）的总体积在相同条件下为2a mL，则原混合气体中CH4的体积分数是50%，现要测定原混合气体中H2的体积分数，还必须知道相同条件下其它数据可以是BC（填选项字母）．
A．前面提供的数据已经足够　　　　B．生成CO2气体的总体积
C．生成H2O（g）的总质量        D．2a mL混合气体的密度
（3）若原混合气体完全燃烧时，生成的气体中只有CO2和H2O（g），求x的取值范围0.5a＜x＜2a．
6．用如图装置实现原电池反应：Cu+2Ag+=Cu2++2Ag

（1）X应为CuY应为AgNO3溶液
（2）电池中电流的方向是由Ag极到Cu极
（3）当线路中通过0.2mol电子时，银极的质量增重（填增重或减轻）21.6g．
16．同温同压下，等体积的两容器内分别充满由12C、14N、18O三种原子构成的一氧化二氮和二氧化碳，两容器中含有的（　　）
A．分子数和气体质量均不同B．分子数和中子数均相同
C．质子数和中子数均相同D．分子数、原子数和质子数均相同
4．在下列物质中选择相应的序号填空：
①甲烷  ②乙烯  ③乙炔  ④甲苯  ⑤1-丁醇
Ⅰ．分子结构为正四面体的是①；
Ⅱ．分子中中心原子采取sp杂化的是③；
Ⅲ．能与溴水反应并使其褪色的是②；
Ⅳ．分子与分子之间存在氢键的是⑤；
Ⅴ．能发生消去反应的是⑤．
1．在3支试管中分别放有：①1mL乙酸乙酯和3mL水 ②1mL四氯化碳和3mL水 ③1mL乙酸和3mL水．图中三支试管从左到右的排列顺序为（　　）
A．①②③B．①③②C．②①③D．②③①
2．已知A、B为短周期元素，它们的原子最外层电子数相同，且A的原子半径小于B，若m为正整数，则下列说法正确的是（　　）
A．若HAOm是强酸，则HBOm也一定为强酸
B．若B为非金属元素，则A可能为金属元素，若B为金属元素，则A可能为非金属元素
C．常温下，若B的简单氢化物是气体，则A的简单氢化物可能是液体
D．若B（OH）m是强碱，则A（OH）m也是强碱

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