软锰矿(主要成分MnO2.杂质金属元素Fe.Al.Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4•H2O.反应的化学方程式为:MnO2+SO2═MnSO4．(1)质量为17.40g纯净MnO2最多能氧化4.48LSO2．(2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33.Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39.pH=7.1时Mn(OH)2开始� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

1．

软锰矿（主要成分MnO₂，杂质金属元素Fe、Al、Mg等）的水悬浊液与烟气中SO₂反应可制备MnSO₄•H₂O，反应的化学方程式为：MnO₂+SO₂═MnSO₄．
（1）质量为17.40g纯净MnO₂最多能氧化4.48L（标准状况）SO₂．
（2）已知：K_sp[Al（OH）₃]=1×10^-33，K_sp[Fe（OH）₃]=3×10^-39，pH=7.1时Mn（OH）₂开始沉淀．室温下，除去MnSO₄溶液中的Fe³⁺、Al³⁺（使其浓度均小于1×10^-6mol•L^-1），需调节溶液pH范围为5.0＜pH＜7.1．
（3）如图可以看出，从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄•H₂O晶体，需控制的结晶温度范围为高于60℃．
（4）准确称取0.1710gMnSO₄•H₂O样品置于锥形瓶中加入适量H₃PO₄和NH₄NO₃溶液，加热使Mn²⁺全部氧化成Mn³⁺，用c（Fe²⁺）=0.050mol•L^-1的标准溶液滴定至终点（滴定过程中Mn³⁺被还原为Mn²⁺），消耗Fe²⁺溶液20.00mL．MnSO₄•H₂O样品的纯度98.8%．

分析（1）根据MnO₂+SO₂=MnSO₄可知，n（SO₂）=n（MnO₂）；
（2）pH=7.1时Mn（OH）₂开始沉淀．室温下，除去MnSO₄溶液中的Fe³⁺、Al³⁺，结合Al（OH）₃完全变成沉淀时的pH、Fe（OH）₃完全变成沉淀时的pH分析；
（3）从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄•H₂O晶体，根据图上信息，高于60℃以后MnSO₄•H₂O的溶解度减小，而MgSO₄•6H₂O的溶解度增大，因此控制结晶温度范围是高于60℃；
（4）根据氧化还原反应中得失电子守恒：n（Mn³⁺）×1=n（Fe²⁺）×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10^-3mol，根据Mn元素守恒，m（MnSO₄•H₂O）=1.00×10^-3mol×169g/mol=0.169g，以此计算纯度．

解答解：（1）根据MnO₂+SO₂=MnSO₄可知，n（SO₂）=n（MnO₂）=$\frac{17.4g}{87g/mol}$=0.2mol，其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L，
故答案为：4.48；
（2）pH=7.1时Mn（OH）₂开始沉淀．室温下，除去MnSO₄溶液中的Fe³⁺、Al³⁺，氢氧化铝完全变成沉淀时的pH：Ksp[Al（OH）₃]=1×10^-33=c（Al³⁺）×c³（OH^-），c（Al³⁺）=1×10^-6mol•L^-1，解得：c（OH^-）=1×10^-9mol•L^-1，c（H⁺）=1×10^-5mol•L^-1pH=5，同理Fe（OH）₃完全变成沉淀时，pH约为3.5，故pH范围是：5.0＜pH＜7.1，故答案为：5.0＜pH＜7.1；
（3）从MnSO₄和MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄•H₂O晶体，根据图上信息，高于60℃以后MnSO₄•H₂O的溶解度减小，而MgSO₄•6H₂O的溶解度增大，因此控制结晶温度范围是高于60℃这样可以得到纯净的MnSO₄•H₂O，故答案为：高于60℃；
（4）根据氧化还原反应中得失电子守恒：n（Mn³⁺）×1=n（Fe²⁺）×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10^-3mol，根据Mn元素守恒，m（MnSO₄•H₂O）=1.00×10^-3mol×169g/mol=0.169g，纯度为$\frac{0.169g}{0.1710g}$×100%=98.8%，
答：MnSO₄•H₂O样品的纯度为98.8%．

点评本题考查较综合，涉及氧化还原反应计算、溶度积计算及混合物分离、图象分析等，本题为2015年江苏高考题18题，综合性较强，侧重分析、计算能力的综合考查，题目难度中等．

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①写出总反应化学方程式4NH₃+4NO+O₂$\frac{\underline{\;V_{2}O_{5}\;}}{\;}$4N₂+6H₂O．
②测得该反应的平衡常数与温度的关系为：lgK=5.08+217.5/T，该反应是_放热反应（填“吸热”或“放热”）．
③该反应的含氮气体组分随温度变化如图2所示，当温度达到700K时，发生副反应的化学方程式4NH₃+5O₂$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H₂O．
（4）图3是用食盐水做电解液电解烟气脱氮的一种原理图，NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO₃^-，尾气经氢氧化钠溶液吸收后排入空气．如图4，电流密度和溶液pH对烟气脱硝的影响．

①NO被阳极产生的氧化性物质氧化为NO₃^-反应的离子方程式3Cl₂+8OH^-+2NO=2NO₃^-+6Cl^-+4H₂O．
②溶液的pH对NO去除率影响的原因是次氯酸钠在酸性条件下氧化性增强．
③若极板面积10cm²，实验烟气含NO 1.5%，流速为0.070L•s^-1（气体体积已折算成标准状态，且烟气中无其他气体被氧化），法拉第常数为96500C•mol^-1，测得电流密度为1.0A•cm^-2．列式计算实验中NO除去率$\frac{\frac{1.0A．c{m}^{-2}×1s×10c{m}^{2}}{96500c．mo{l}^{-1}×3}}{\frac{0.070L．{s}^{-1}×15%}{22.4L．mo{l}^{-1}}}$×100%=73.7%．

12．下列说法正确的是（　　）

	A．	按系统命名法，化合物的名称为：2，6-二甲基-5-乙基庚烷
	B．	丙氨酸和苯丙氨酸脱水，最多可生成3种二肽
	C．	大气污染物氟利昂-12的化学式是CF₂Cl₂具有正四面体结构
	D．	三硝酸甘油酯的分子式为C₃H₅N₃O₉

9．一定温度下，在容积为2L的密闭容器中发生反应CO（g）+H₂O（g）?CO₂（g）+H₂（g），部分数据见表（表中t₂＞t₁），说法错误的是（　　）

反应时间/min	n（CO）/mol	n（H₂O）/mol	n（CO₂）/mol	n（H₂）/mol
0	1.20	0.60	0	0
t₁	0.80
t₂		0.20

	A．	反应在t₁min末的速率为v（H₂）=0.2/t mol•L^-1•min^-1
	B．	平衡时水蒸气的转化率为66.67%
	C．	该温度下反应的平衡常数为l
	D．	其他条件不变，若起始时，n（CO）=0.60 mol，n（H₂O）=1.20 mol，则平衡时水蒸气的转化率为33.33%

16．将 4molA气体和 2molB气体在 2L 固定体积的容器中混合并在一定条件下发生如下反应：2A（g）+B（g）?2C（g）．若经2s后测得 C 的浓度为 0.6mol•L^-1，现有下列几种说法，其中正确的是（　　）

	A．	用物质 A 表示的反应的平均速率为 0.3 mol•L^-1•s^-1
	B．	用物质 B 表示的反应的平均速率为 0.6 mol•L^-1•s^-1
	C．	2 s 时物质 A 的转化率为70%
	D．	2 s 时物质 B 的浓度为 0.7 mol•L^-1

6．对于反应3Fe（s）+4H₂O（g）?Fe₃O₄（s）+4H₂（g）的平衡常数K₁，下列表述一定正确的是（　　）

	A．	K₁=$\frac{[{H}_{2}]^{4}}{[{H}_{2}O]^{4}}$
	B．	增大c（H₂O）或减小c（H₂），会使平衡常数K₁减小
	C．	改变反应的温度，平衡常数K₁不一定变化
	D．	Fe₃O₄（s）+4H₂（g）?3Fe（s）+4H₂O（g）的平衡常数为K₂，K₁×K₂=1

13．“PM2.5”是指大气中直径小于或等于2.5微米的细小颗粒物，也称为可人肺颗粒物．下列有关说法中，错误的是（　　）

	A．	雾屑于胶体，能产生丁达尔现象
	B．	大雾的形成与汽车的尾气排放没有关系
	C．	持续大雾天气给农业生产、交通运输等带来很大的影响
	D．	空气中悬浮的细小颗粒物严重危害人体健康

10．已知mg硫酸铁中含有a个Fe³⁺，则阿伏加德罗常数可以表示为（　　）

A．

$\frac{200a}{m}$mol^-1

B．

$\frac{200m}{a}$mol^-1

	A．	分散系中分散质粒子的直径：Fe（OH）₃悬浊液＞Fe（OH）₃胶体＞FeCl₃溶液
	B．	焰色反应是物质燃烧时火焰呈现的颜色变化，属于化学变化
	C．	钢铁发生电化学腐蚀时，负极的电极反应式为 Fe-3e^-=Fe³⁺
	D．	电解精炼铜时，阳极泥中含有Zn、Fe、Ag、Au等金属

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