问题详情:
某化学小组在实验室模拟用软锰矿(主要成分MnO2,杂质为铁及铜的化合物等)制备高纯碳*锰,过程如下(部分*作和条件略):
① 缓慢向烧瓶中通入过量混合气进行“浸锰”*作,主要反应原理为:
SO2+ H2O = H2SO3 ; MnO2+ H2SO3 = MnSO4+ H2O
(铁浸出后,过量的SO2 会将Fe3+还原为Fe2+)
② 向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。
③ 再用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右,过滤。
④ 调节滤液pH为6.5~7.2 ,加入NH4HCO3 ,有浅红*的沉淀生成,过滤、洗涤、干燥,得到高纯碳*锰。回答下例问题:
(1)步骤②中加入一定量纯MnO2粉末的主要作用是将Fe2+氧化为Fe3+ ,将过量的SO2氧化除去,相应反应的离子方程式为 。
(2)查阅表1,步骤③中调pH为3.5时沉淀的主要成分是 。
表1:生成相应*氧化物的pH
物质 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 | Cu(OH)2 |
开始沉淀pH | 2.7 | 7.6 | 8.3 | 4.7 |
完全沉淀pH | 3.7 | 9.6 | 9.8 | 6.7 |
(3)步骤③中所得的滤液中含有Cu2+,可添加过量的难溶电解质MnS除去Cu2+,经过滤,得到纯净的MnSO4。用平衡移动原理解释加入MnS的作用_________________。
(4)④中加入NH4HCO3 后发生反应的离子方程式是____________________。
(5)检验④中沉淀是否洗涤干净的方法是 。
(6)现有常温下的四种溶液:
①0.1mol·L-1 NH4Cl溶液
②0.1mol·L-1 NH4Cl和0.1mol·L-1 NH3·H2O的混合溶液(显碱*)
③0.1mol·L-1 NH3·H2O
④0.1mol·L-1 NH4Cl和0.1mol·L-1 HCl
下例说法正确的有 (填字母序号)
A. NH4+离子浓度从大到小的顺序为②>④>①>③
B.溶液的pH从大到小的顺序为③>①>②>④
C.溶液中的离子总浓度从大到小的顺序为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更难溶,促进MnS不断溶解,平衡右移,使Cu2+除去。(2分)
(4)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O (2分)
(5)取少量最后一次洗涤后的滤液放入试管中,滴加*化的BaCl2溶液,若无白*沉淀产生,则沉淀洗涤干净;反之则未洗干净。(2分)(其他*合理,给分)
(6)A(2分)
知识点:物质的分离 提纯和检验
题型:实验,探究题