试题详情
解答题-工业流程题 较难0.4 引用4 组卷850
实验室以碳酸锰矿(含MnCO3及少量Fe、Al、Si等氧化物)为原料制高纯MnCO3和MnO2的流程如下:

(1)焙烧时的温度为300~500℃,写出焙烧时MnCO3所发生反应的化学方程式:______
(2)焙烧前需测定碳酸锰矿中MnCO3的含量,测定过程如下:称取0.2000g碳酸锰矿粉于锥形瓶中,加入15mL磷酸,加热并不断摇动至矿粉溶解,加入NH4NO3将溶液中的Mn2+转化为Mn(PO4),待冷却至室温后,加入40mL蒸馏水,滴加2滴N苯代邻胺基苯甲酸作指示剂,用0.02000mol·L-1(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液滴定至终点[滴定过程中Mn(PO4)与Fe2+反应生成Mn2+和Fe3+],消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液30.00mL。计算碳酸锰矿中MnCO3的含量___________(写出计算过程)。
(3)将过滤后所得溶液净化后可得MnSO4溶液。
①将净化后MnSO4溶液置于如图所示三颈烧瓶中,控制一定的温度,将沉淀剂滴加到烧瓶中,充分反应后过滤、洗涤、干燥可得MnCO3白色粉末。沉淀剂可以使用Na2CO3溶液、NH4HCO3溶液或NH4HCO3与氨水的混合溶液。实验小组经过比较后使用的是NH4HCO3与氨水的混合溶液。

a.不使用Na2CO3溶液的原因是___________
b.不使用NH4HCO3溶液的原因是___________
②已知MnSO4可发生如下反应:MnSO4+K2S2O8+4NaOH=MnO2↓+K2SO4+2Na2SO4+2H2O,MnSO4和K2S2O8的物质的量相同,改变NaOH的物质的量,测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。根据信息,补充完整制取纯净MnO2的实验方案:将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合,___________,得到纯净的MnO2(实验中可使用的试剂是1.0mol·L-1 NaOH溶液、1.0mol·L-1 H2SO4溶液、1.0mol·L-1 BaCl2溶液)。
2022·江苏·一模
知识点:盐类水解在解题方面的应用化学实验基础操作物质制备的探究氧化还原原理滴定 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
类题推荐
以MnO2粉(含少量Fe3O4、CaO、MgO等杂质)和MnS(溶于酸,不溶于水)为原料制备MnSO4·H2O的过程如下:
(1)反应:将一定量MnO2粉和稀硫酸加入到如图所示实验装置的三颈烧瓶中,加热到90℃后开始加入MnS,并不断搅拌,充分反应。

①三颈烧瓶中MnO2与MnS反应转化为Mn2+和S的离子方程式为_______
②装置X中是NaOH溶液,作用是_______
(2)除杂。查阅资料可知:
Ⅰ.常温下Ka(HF)=7.4×10-4
Ⅱ.常温下Ksp(CaF2)=2.7×10−11Ksp(MgF2)=6.5×10−9
Ⅲ.有关氢氧化物开始沉淀和沉淀完全的pH如下表:
氢氧化物Fe(OH)2Fe(OH)3Mn(OH)2
开始沉淀pH7.61.58.3
沉淀完全pH9.73.29.8
①将三颈烧瓶中的混合物过滤,加入MnF2将滤液中的Ca2+、Mg2+转化为沉淀除去。在Ca2+、Mg2+浓度相同的条件下,pH变化对钙镁去除率的影响如图所示。

Mg2+去除率曲线为_______(填写“甲”或“乙”)。随pH减小,钙镁去除率下降的原因是_______
②以除去Ca2+、Mg2+所得的滤液为原料,制备MnSO4·H2O的实验方案:_______,控制温度在80~90℃之间蒸发结晶至有大量晶体出现,趁热过滤,用80~90℃的蒸馏水洗涤2~3次,干燥。(可选用的试剂:H2O2溶液、MnCO3固体、Na2CO3固体、蒸馏水等)。
(3)测定。准确称取0.3850 g MnSO4·H2O样品置于锥形瓶中,加入H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用0.1000 mol·L-1硫酸亚铁铵[Fe(NH4)2(SO4)2]标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗标准溶液20.00 mL。计算MnSO4·H2O样品的纯度_______(请写出计算过程)。
MnO2是重要的化工原料,由软锰矿(主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2)制备MnO2的一种工艺流程如下:
软锰矿Mn2+溶出液Mn2+纯化液MnO2
已知:①金属离子沉淀的pH如下表。
金属离子Fe3Al3Mn2Fe2
开始沉淀时1.53.45.86.3
完全沉淀时2.84.77.88.3
②该工艺条件下,MnO2与H2SO4不反应,MnO2的氧化性随酸性的减弱逐渐减弱。
(1)溶出:溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2的主要途径如图所示。

①步骤是从软锰矿中溶出Mn2的主要反应,反应的离子方程式是___________
②若Fe2全部来自反应Fe+2H=Fe2+H2↑,完全溶出Mn2所需Fe与MnO2的物质的量比值为2,而实际比值(0.9)小于2,原因是___________
(2)纯化:
①纯化时需要加入的试剂有MnO2和NH3·H2O,加入的顺序为___________(填字母)。
A.先加入MnO2,后加入NH3·H2O    B.先加入NH3·H2O,后加入MnO2
②加入氨水时,需要调节溶液pH的范围是___________
(3)已知MnSO4可发生反应:MnSO4+K2S2O8+4NaOH=MnO2↓+K2SO4+2Na2SO4+2H2O。MnSO4和K2S2O8的物质的量相同,改变NaOH的物质的量,测得Mn的转化率、MnO2的含量{}与NaOH和MnSO4物质的量比值之间的关系如图所示。

根据信息,补充完整制取纯净MnO2的实验方案:将20mL 1.0mol·L-1的MnSO4溶液和20mL 1.0mol·L-1的K2S2O8溶液混合,___________,得到纯净的MnO2。(实验中可使用的试剂有1.0 mol·L-1 NaOH溶液、1.0 mol·L-1 H2SO4溶液、1.0 mol·L-1 BaCl2溶液)

组卷网是一个信息分享及获取的平台,不能确保所有知识产权权属清晰,如您发现相关试题侵犯您的合法权益,请联系组卷网