(10分)二氧化锰是制造锌锰干电池的基本原料,普通锌锰干电池的电池反应式为:2MnO2+Zn+2H2O=2MnOOH+Zn(OH)2。工业上以软锰矿为原料,利用硫酸亚铁制备高纯度二氧化锰的流程如下(软锰矿中所有金属元素在酸性条件下均以阳离子形式存在):![]()
某软锰矿的主要成分为MnO2,还含Si(16.27%)、Fe(5.86%)、Al(3.24%)、Zn(2.68%)和Cu(0.86%)等元素的化合物。部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时,溶液的pH及部分硫化物的Ksp(均为25℃时)见下表,回答下列问题:
| 沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 | Zn(OH)2 |
| pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 | 6.7 | 8.0 |
| 沉淀物 | CuS | ZnS | MnS | FeS | | |
| Ksp | 8.5×10-45 | 1.2×10-23 | 1.4×10-15 | 3.7×10-14 | | |
。
(2)滤渣A的主要成分为 。
(3)加入MnS的目的是除去 杂质。
(4)碱性锌锰电池中,MnO2参与的电极反应式为 。
(5)从废旧碱性锌锰电池中可回收利用的物质有 (写两种)。
(14分)孔雀石的主要成分为Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuCl2·3H2O及CaCO3的步骤如下:![]()
为解决有关问题,兴趣小组同学查得有关物质沉淀的pH数据如下:
| 物质 | pH (开始沉淀) | pH(完全沉淀) |
| Fe(OH)3 | 1.9 | 3.2 |
| Fe(OH)2 | 7.0 | 9.0 |
| Cu(OH)2 | 4.7 | 6.7 |
⑵操作X包括 、 、过滤和洗涤等。CuCl2·3H2O加热灼烧的最终产物的化学式是 。
⑶某种胃药片的治酸剂为CaCO3,该药片中CaCO3质量分数的测定步骤如下:
a.配制0.1mol·L-1的HCl溶液和0.1mol·L-1的NaOH溶液各250mL。
b.取0.1g磨碎后的胃药于锥形瓶中。
c.向锥形瓶内加入25.00mL 0.1 mol·L-1的HCl溶液。
d.以酚酞为指示剂,用0.1mol·L-1的NaOH溶液滴定,至达到滴定终点。
e.重复bcd三步的操作2次。
①操作c中量取盐酸体积的仪器是 。
②若洗涤后的碱式滴定管未用NaOH溶液润洗,则所测CaCO3的质量分数将 (选填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
③若滴定中NaOH溶液的平均用量为15.00mL,则胃药中碳酸钙的质量分数为 。
(12分)某学生用0.1000 mol·L-1标准氢氧化钠溶液滴定未知浓度的盐酸溶液,其操作可分解为如下几步:![]()
A.取20.00 mL待测盐酸溶液注入洁净的锥形瓶中,并加入2-3滴酚酞试液
B.用标准氢氧化钠溶液润洗滴定管2-3次
C.把盛有标准氢氧化钠溶液的碱式滴定管固定好,调节滴定管尖嘴使之充满溶液
D.取标准氢氧化钠溶液注入碱式滴定管至“0”刻度以上2-3mL处
E.调节液面至“0”或“0”刻度以下,记下读数,为3.10mL
|
(1)正确的操作顺序是:B、 、F(填序号);
(2)上述B步骤操作的目的是 ;
(3)上述A步骤操作之前,若先用待测溶液润洗锥形瓶,则对滴定结果的影响
是 (填“偏大”或“偏小”或“无影响”);
(4)判断到达滴定终点的实验现象是 ;
(5)若滴定结束时,滴定管液面如图所示,则终点读数为 mL。
(6)根据读数计算出该待测液的浓度为 。
(15分)制取纯净的氯化铜晶体(CuCl2·2H2O)的生产过程如下:
I.将粗氧化铜(含少量Fe)溶解在足量的稀盐酸中,然后加热、过滤得到CuCl2(含少量FeCl2)溶液,经测定,溶液pH为2。
II.对I中所得到的溶液按下列步骤进行提纯。![]()
已知:
| | 氢氧化物开 | 氢氧化物沉淀完全时的pH |
| Fe3+ | 1.9 | 3.2 |
| Cu2+ | 4.7 | 6.7 |
(1)下列物质中,最适合作为氧化剂X的是
A.KMnO4 B.K2Cr2O4 C.H2O2 D.NaClO
(2)①加紧入的物质Y是
②写出沉淀Z在水中的沉淀溶解平衡方程式: 。
(3)分离出沉淀Z,并将滤液蒸发,欲获得氯化铜晶体(CuCl2·2H2O),应采取的措施是 。
(4)①某同学利用反应:Cu+2H+===Cu2
②请你在下面方框中画出该同学设计的装置图,并指明电极材料和电解质溶液。
(5)已知一些难溶物的浓度积常数如下表:
| 物质 | FeS | MnS | CuS | PbS | HgS | ZnS |
| Ksp | 6.3×10-18 | 2.5×-13 | 1.3×10-36 | 3.4×10-28 | 6.4×10-53 | 1.6×10-24 |
①NaOH ②FeS ③Na2S