錳是重要的合金材料和催化劑，在工農業生產和科技領域有廣泛的用途。請回答下列問題：（1）溶液中的Mn2+可被**...

問題詳情：

錳是重要的合金材料和催化劑，在工農業生產和科技領域有廣泛的用途。請回答下列問題：

（1）溶液中的Mn2+可被**溶液氧化為MnO4-，該方法可用於檢驗Mn2+。

①檢驗時的實驗現象為_________。

②該反應的離子方程式為___________。

③ 可看成兩分子硫*偶合所得，若硫*的結構式為，則的結構式為_________。

（2）實驗室用含錳廢料（主要成分，含有少量）製備Mn的流程如下：

已知：Ⅰ．難溶物的溶度積常數如下表所示：

Ⅱ．溶液中離子濃度≤10－5 mol·L－1時，認為該離子沉澱完全。

①“*浸”時，將Fe氧化為Fe3＋。該反應的離子方程式為________；該過程中時間和液固比對錳浸出率的影響分別如圖1、圖2所示：

則適宜的浸出時間和液固比分別為___________、___________。

②若“*浸”後所得濾液中c(Mn2＋)＝0.18 mol·L－1，則“調pH”的範圍為___________。

③“煅燒”反應中氧化劑和還原劑的物質的量之比為_______。“還原”時所發生的反應在化學上又叫做_________。

【回答】

【*】    (1). 溶液由無*變為紫紅*    (2). 5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+    (3).     (4). 3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3＋+6H2O    (5). 60min    (6). 3：1    (7). pH＜8    (8). 1：2    (9). 鋁熱反應

【解析】

【詳解】（1）①溶液中的Mn2+轉化為MnO4-的實驗現象為溶液由無*變為紫紅*，故*為溶液由無*變為紫紅*。

②Mn2+被**(NH4)2S2O8溶液氧化物MnO4-，還原產物應為SO42-，反應的離子方程式為：5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+，故*為5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。

③H2S2O8可視為由兩分子的硫*縮合所得，硫*的結構簡式為：，則H2S2O8的結構簡式為：，故*為。

（2）①由題中資訊可知，“*浸”時，MnO2在**介質中將Fe氧化為Fe3＋，本身被還原為Mn2+，該反應的離子方程式為：3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3＋+6H2O，由圖*可知，適宜的浸出時間為60min，由圖乙可知，適宜的液固比為3：1，故*為3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3＋+6H2O，60min，3：1。

②由流程圖中資訊可知，“調pH”的目的是使Fe3＋和Al3＋沉澱完全，而Mn2＋不沉澱，根據Ksp[Al(OH)3]=1.0×10－33，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38可知：Al3＋沉澱完全時Fe3＋已沉澱完全，Al(OH)3恰好完全沉澱時的pH=-lg=，Mn2＋開始沉澱時的pH為-lg=8，則“調pH”的範圍為pH＜8，故*為pH＜8。

③根據資訊可知，“煅燒”時，空氣中的O2將MnCO3氧化為MnO2，根據得失電子守恆可得關係式O2～2MnCO3，即氧化劑和還原劑的物質的量之比為1：2，“還原”時發生鋁粉與高熔點金屬氧化物的反應在化學上又叫做鋁熱反應，故*為1：2，鋁熱反應。

知識點：電離平衡單元測試

題型：綜合題