题目内容
16．辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有 MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质．研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜．主要工艺流程如下：
已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+
②[Cu（NH3）4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围（开始沉淀和完全沉淀的pH）：
Fe3+：1.5～3.2 Mn2+：8.3～9.8 Cu2+：4.4～6.4
（1）实验室配制250mL 4.8mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要250mL容量瓶、胶头滴管
（2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石或适当升高温度或搅拌（任写一点）．
（3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等．写出该反应的化学方程式Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O．
（4）调节浸出液pH=4的作用是使Fe3+完全生成Fe（OH）3沉淀．
（5）本工艺中可循环使用的物质是（写化学式）NH3．
（6）获得的MnSO4•H2O晶体后常用酒精洗涤，优点是减少MnSO4•H2O晶体的损失．
（7）用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水 （任写一种）．
分析 流程分析可知辉铜矿软锰矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液PH，使铁离子全部沉淀，过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氢铵和氨水过滤得到混合溶液加热赶出氨气结晶析出得到碱式碳酸铜，滤渣为碳酸锰，通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸锰晶体；
（1）配制250mL溶液，需要250mL容量瓶，还需要胶头滴管定容；
（2）矿石的颗粒大小、温度及是否搅拌等会影响浸取率；
（3）MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平；
（4）氢氧化铁开始沉淀PH=1.5，完全沉淀PH=3.2，Cu2+：开始沉淀是4.4，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4；
（5）根据工艺流程可以看出，可循环使用的物质是氨气；
（6）MnSO4•H2O晶体在酒精中溶解度小；
（7）晶体失去结晶水，测定硫酸锰晶体的质量分数会大于100%．
解答 解：（1）配制一定物质的量浓度的溶液，必不可少的是容量瓶和胶头滴管，容量瓶要标明规格，本题必须使用250mL容量瓶，
故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
（2）由于酸浸时矿石颗粒大小影响浸取率，可以通过粉碎矿石提高浸取率，还可以适当升高温度或者搅拌提高浸取率，
故答案为：粉碎矿石、适当升高温度或者搅拌；
（3）根据信息，MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，反应物是Cu2S、MnO2、H2SO4 ，生成物是CuSO4、MnSO4、S，
把硫化亚铜看成整体，化合价变化是：（1×2+2×1）=4，
Mn元素化合价变化是：4-2=2，
所以二氧化锰化学计量数是2，硫化亚铜的是1，再根据观察法配平其它物质；反应的化学方程式是：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O，
故答案为：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O；
（4）根据金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4，故选择PH=4目的是使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀，
故答案为：使Fe3+完全生成Fe（OH）3沉淀；
（5）工艺流程中，加入了氨水，最后又得到了氨气，NH3 可循环使用，故答案为：NH3 ；
（6）在酒精中，硫酸锰晶体溶解度小，故获得的MnSO4•H2O晶体后常用酒精洗涤，目的是减少MnSO4•H2O晶体的损失，
故答案为：减少MnSO4•H2O晶体的损失；
（7）质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水，故答案为：混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水．
点评 本题考查了硫酸锰晶体的制取，涉及的知识点比较多，可以根据所学知识，合理分析得出正确结论，本题难度中等．
阅读快车系列答案| A． | 12 | B． | 11 | C． | 7 | D． | 3 |
| A． | 在同温同压下，相同体积的任何气体所含的原子数相同 | |
| B． | 相同条件下，N2和O2的混合气体与等体积的N2所含原子数相等 | |
| C． | 等物质的量的NH4+和OH-所含质子数相等且电子数也相等 | |
| D． | 1mol 乙基中含有的电子数为18NA |
（1）下表列出了三种牙膏的摩擦剂，请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别．
| 牙膏 | 两面针儿童牙膏 | 珍珠王防臭牙膏 | 中华透明牙膏 |
| 摩擦剂 | 氢氧化铝 | 碳酸钙 | 二氧化硅 |
| 摩擦剂的物质类别（指酸、碱、盐、氧化物、两性氢氧化物） |
（3）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程图为：[石灰石]$\stackrel{①高温}{→}$[生石灰]$\stackrel{②加水}{→}$[石灰水]$\stackrel{③加Na_{2}CO_{3}溶液}{→}$[碳酸钙]
请写出上述方案中有关反应的化学方程式，并注明反应类型：
①CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+CaO 分解反应；
②CaO+H2O═Ca（OH）2 化合反应；
③Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH 复分解反应．
（4）请你仍用石灰石作原料（其他试剂自选），设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案，依照（3）所示，将你的实验方案用流程图表示出来：
石灰石-→
你设计的方案的优点为：反应条件简单，易于操作，所得产品纯度高．
（5）检验牙膏中是否含有碳酸钙的实验方法是：取少量样品，加入稀盐酸，观察有无使澄清石灰水变浑浊的气体产生，若有，则含CaCO3，否则不含．
| A． | 常温常压下，11.2LCO2与8.5gNH3所含分子数相等 | |
| B． | 等物质的量的H3O+和OH-质子数之比与电子数之比相同 | |
| C． | 常温常压下，48gO3和O2的混合气体中含有的氧原子数为3NA | |
| D． | 标准状况下，22.4LH2和Cl2的混合气体中含有的分子数为2NA |
| A． | 由同种元素组成的物质一定属于纯净物 | |
| B． | NaHCO3在水中电离：NaHCO3═Na++H++CO32- | |
| C． | 含金属元素的离子不一定都是阳离子 | |
| D． | 具有相同质子数的微粒都属于同种元素 |
