軟錳礦(主要成分MnO2，雜質金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應可製備MnSO4·H2O...

問題詳情：

軟錳礦(主要成分MnO2，雜質金屬元素Fe、Al、Mg等)的水懸濁液與煙氣中SO2反應可製備MnSO4·H2O，反應的化學方程式為：MnO2＋SO2===MnSO4。

(1)質量為17.40 g純淨MnO2最多能氧化________L(標準狀況)SO2。

(2)已知：Ksp[Al(OH)3]＝1×10－33，Ksp[Fe(OH)3]＝3×10－39，pH＝7.1時Mn(OH)2開始沉澱。室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3＋、Al3＋(使其濃度均小於1×10－6 mol·L－1)，需調節溶液pH範圍為________。

(3)如圖可以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結晶MnSO4·H2O晶體，需控制的結晶溫度範圍為________________________。

(4)準確稱取0.171 0 g MnSO4·H2O樣品置於錐形瓶中加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2＋全部氧化成Mn3＋，用c(Fe2＋)＝0.050 0 mol·L－1的標準溶液滴定至終點(滴定過程中Mn3＋被還原為Mn2＋)，消耗Fe2＋溶液20.00 mL。計算MnSO4·H2O樣品的純度(請給出計算

過程)。

【回答】

【詳細分析】(1)n(MnO2)＝＝0.2 mol，由題給反應可知，最多氧化0.2 mol SO2，標準狀況下其體積為4.48 L。(2)使Al3＋完全除去時c(OH－)＝＝＝1×10－9(mol·L－1)，此時溶液pH＝5.0，使Fe3＋完全除去時c(OH－)＝＝≈1.4×10－11(mol·L－1)，此時溶液pH≈3；而pH＝7.1時Mn(OH)2開始沉澱，所以調節溶液的pH範圍為5.0<pH<7.1。(3)由圖可知，要從MnSO4和MgSO4混合溶液中結晶MnSO4·H2O晶體，溫度應大於60 ℃，其原因是此時MgSO4·6H2O的溶解度大於MnSO4·H2O的溶解度，有利於MnSO4·H2O晶體析出，MgSO4·6H2O不易析出。

*　(1)4.48　(2)5.0＜pH＜7.1　(3)高於60 ℃

(4)n(Fe2＋)＝0.050 0 mol·L－1×＝1.00×10－3 mol

n(Mn2＋)＝n(Fe2＋)＝1.00×10－3 mol

m(MnSO4·H2O)＝1.00×10－3 mol×169 g·mol－1＝0.169 g

MnSO4·H2O樣品的純度為：×100%＝98.8%

知識點：物質的量單元測試

題型：選擇題