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:
難溶物 | ||||
溶度積常數() | 4.0×10-38 | 1.0×10-33 | 1.8×10-11 | 1.8×10-13 |
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由題中信息可知,“*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由流程圖中信息可知,“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根據信息可知,“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