某化學小組在實驗室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質為鐵及銅的化合物等)製備高純碳*錳,過程如下(部分*作和...
問題詳情:
某化學小組在實驗室模擬用軟錳礦(主要成分MnO2,雜質為鐵及銅的化合物等)製備高純碳*錳,過程如下(部分*作和條件略):
① 緩慢向燒瓶中通入過量混合氣進行“浸錳”*作,主要反應原理為:
SO2+ H2O = H2SO3 ; MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(鐵浸出後,過量的SO2 會將Fe3+還原為Fe2+)
② 向“浸錳”結束後的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液調節pH為3.5左右,過濾。
④ 調節濾液pH為6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有淺紅*的沉澱生成,過濾、洗滌、乾燥,得到高純碳*錳。回答下例問題:
(1)步驟②中加入一定量純MnO2粉末的主要作用是將Fe2+氧化為Fe3+ ,將過量的SO2氧化除去,相應反應的離子方程式為 。
(2)查閱表1,步驟③中調pH為3.5時沉澱的主要成分是 。
表1:生成相應*氧化物的pH
物質 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 |
開始沉澱pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 4.7 |
完全沉澱pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 6.7 |
(3)步驟③中所得的濾液中含有Cu2+,可新增過量的難溶電解質MnS除去Cu2+,經過濾,得到純淨的MnSO4。用平衡移動原理解釋加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 後發生反應的離子方程式是____________________。
(5)檢驗④中沉澱是否洗滌乾淨的方法是 。
(6)現有常溫下的四種溶液:
①0.1mol·L-1 NH4Cl溶液
②0.1mol·L-1 NH4Cl和0.1mol·L-1 NH3·H2O的混合溶液(顯鹼*)
③0.1mol·L-1 NH3·H2O
④0.1mol·L-1 NH4Cl和0.1mol·L-1 HCl
下例說法正確的有 (填字母序號)
A. NH4+離子濃度從大到小的順序為②>④>①>③
B.溶液的pH從大到小的順序為③>①>②>④
C.溶液中的離子總濃度從大到小的順序為④>①>②>③
【回答】
(1))MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O(2分)
, MnO2+SO2 = Mn2+ + SO42- (2分)
(2) Fe(OH)3 (2分 )
(3)MnS(s)Mn2+(aq)+S2-(aq) ; Cu2+ (aq)+S2-(aq)CuS(s)。生成的CuS比MnS更難溶,促進MnS不斷溶解,平衡右移,使Cu2+除去。(2分)
(4)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (2分)
(5)取少量最後一次洗滌後的濾液放入試管中,滴加*化的BaCl2溶液,若無白*沉澱產生,則沉澱洗滌乾淨;反之則未洗乾淨。(2分)(其他*合理,給分)
(6)A(2分)
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