题目
题型:不详难度:来源:
部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:
沉淀物 | Al(OH)3 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Mn(OH)2 |
pH | 5.2 | 3.2 | 9.7 | 10.4 |
(1)一氧化锰用硫酸酸浸时发生的主要反应的离子方程式为____________________。酸浸后加入MnO2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,其目的是___________。
(2)滤渣A的成分除MnO2外,还有_______________。
(3)MnO2是制造碱性锌锰电池的基本原料,放电时负极的电极反应式为________。工业上以石墨为电极电解酸化的MnSO4溶液生产MnO2,阳极的电极反应式为_________,当阴极产生4.48L(标况)气体时,MnO2的理论产量为______g。
(4)锰的三种难溶化合物的溶度积:Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp(MnS)=2.0×10-13,则上述三种难溶物的饱和溶液中,Mn2+浓度由大到小的顺序是_______>_______>_______(填写化学式)。
答案
(3)Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2(2分) Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+(3分) 17.4(3分)
(4)Mn(OH)2>MnCO3>MnS(3分)
解析
试题分析:(1)一氧化锰用硫酸酸浸时生成硫酸锰和水,因此发生反应的离子方程式为MnO+2H+=Mn2++H2O;根据表中数据可知,氢氧化亚铁完全沉淀时的pH值是9.7,因此在pH等于5.4的条件下不能沉淀无法除去。而氢氧化铁完全沉淀时的pH值只有3.2,所以酸浸后加入MnO2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+的目的是保铁元素在后续操作中完全转化为氢氧化物沉淀而除去。
(2)根据表中数据可知,在pH等于5.4的条件下铝离子与铁离子已经完全转化为氢氧化物沉淀,因此滤渣A的成分除MnO2外,还有Al(OH)3、Fe(OH)3。
(3)MnO2是制造碱性锌锰电池的基本原料,而原电池中负极失去电子,发生氧化反应,该原电池中锌是负极,则放电时负极的电极反应式为Zn+2OH--2e-=Zn(OH)2;电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,则工业上以石墨为电极电解酸化的MnSO4溶液生产MnO2,则锰离子在阳极放电,因此阳极的电极反应式为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+;电解池中阴极得到电子,发生还原反应,则阴极是溶液中的氢离子放电产生氢气。当阴极产生4.48L(标况)氢气,其物质的量是0.2mol,转移0.2mol×2=0.4mol电子,所以根据电子守恒可知,阳极生成二氧化锰的物质的量是0.2mol,则MnO2的理论产量为0.2mol×87g/mol=17.4g。
(4)锰的三种难溶化合物的溶度积:Ksp(MnCO3)=1.8×10-11,Ksp[Mn(OH)2]=1.9×10-13,Ksp(MnS)=2.0×10-13,由于碳酸锰与硫化锰的组成特点相似,因此溶液中的锰离子浓度与溶度积常数成正比,即溶度积常数越大,锰离子浓度越大,所以Mn2+浓度是MnCO3>MnS。根据溶度积常数可知,碳酸锰和氢氧化锰溶液中Mn2+浓度分别为、,显然前者大于后者,所以上述三种难溶物的饱和溶液中,Mn2+浓度由大到小的顺序是Mn(OH)2>MnCO3>MnS。
核心考点
试题【工业上利用软锰矿(主要成分为MnO2,同时含少量铁、铝等的化合物)制备硫酸锰的常见流程如下:部分金属阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH见下表:沉淀物Al(】;主要考察你对元素周期律等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)某研究小组设计SnSO4制备路线如下:
已知:酸性条件下,锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式,Sn2+易被氧化;SnCl2极易水解。
①SnCl2酸溶后加入Sn粉的作用是 。
②步骤Ⅱ中用到的玻璃仪器除烧杯外还有 ;步骤Ⅳ中需要洗涤固体SnO中含有的杂质,检验SnO中的Cl-是否洗涤干净的操作为 。
③步骤Ⅴ涉及到的操作有:a.过滤 b.洗涤 c.蒸发浓缩 d.冷却结晶 e.低温干燥,则其正确的操作顺序为 。
(2)实验室拟用以下装置,用熔融的金属锡与干燥纯净的氯气制取无水SnCl4(SnCl4熔点-33℃,沸点114.1℃,遇潮湿空气极易水解),此反应过程放出大量的热。
①装置C中应加入试剂为___________;仪器E的名称为____________________。
②反应开始生成SnCl4时,可以先熄灭___(填字母序号)处的酒精灯,理由是________。
③该实验装置设计尚存在缺陷,改进的方法是(包括仪器、试剂及连接位置等)______________。
我国蕴藏着丰富的钇矿石( Y2 FeBe2Si2O10),以此矿石为原料生产氧化钇(Y2O3)的主要流程如下:
已知:
I.有关金属离子形成氢氧化物沉淀时的pH如下表:
| 开始沉淀时的pH | 完全沉淀时的pH |
Fe3+ | 2.7 | 3.7 |
Y3+ | 6.0 | 8.2 |
Ⅱ.在周期表中,铍、铝元素处于第二周期和第三周期的对角线位置,化学性质相似。
(1)钇矿石(Y2 FeBe2Si2O10)的组成用氧化物的形式可表示为 。
(2)欲从Na2 SiO3和Na2BeO2的混合溶液中制得Be(OH)2沉淀。则
①最好选用盐酸、 (填字母代号)两种试剂,再通过必要的实验操作方可实现。
a.NaOH溶液 b.氨水 c.CO2气 d.HNO3
②写出Na2BeO2与足量盐酸发生反应的离子方程式: :必要的实验操作应是 。
(3)为使Fe3+沉淀完全,须用氨水调节pH =a,则a应控制在 的范围内;继续加氨
水调节pH =b发生反应的离子方程式为 ,溶液中Fe3+完全沉淀的判定标准是 。
(4)写出草酸钇[Y2(C2O4)3.Nh2O]煅烧的化学方程式 。
(1)乙的化学式为__________;丙的电子式为__________。
(2)甲与NaOH浓溶液共热的化学方程式为__________________________________________。
(3)丁溶液中通入少量CO2的离子方程式为________________________________________。
(4)高温条件下,丙与Fe2O3反应生成Fe和X单质,写出该反应的化学方程式为____________________,有人提出生成的产物Fe中可能还有FeO,请设计实验方案验证之(用化学方法)____________________。
(5)工业上在X单质的气氛下将Z的氧化物和焦炭加热到1400℃~1450℃的条件下以制备乙,反应中还生成一种常见的可燃性气体戊,该反应的化学方程式为____________________。
A.Fe与Cl2反应生成FeCl3,Fe与S反应生成FeS,确定非金属性:Cl>S |
B.用石墨作电极电解Mg(NO3)2、Cu(NO3)2的混合溶液,确定铜和镁的金属活动性强弱 |
C.进行H2O和H2S的热分解实验,确定硫和氧两种元素的非金属性强弱 |
D.用pH试纸测定氯水的酸碱性 |
A.向KMnO4溶液中滴加盐酸,KMnO4溶液的氧化能力增强。说明盐酸具有氧化性 |
B.向澄清的AlCl3稀溶液中加入NaOH浓溶液,振荡,溶液仍为澄清。说明该两种溶液混合是物理变化 |
C.向FeCl3溶液中加入过量Cu粉,振荡、静置,溶液由黄色变为绿色。说明Fe3+具有氧化性 |
D.向CaCl2溶液中通入CO2,不产生白色沉淀。说明CaCO3能溶于水 |
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