高三化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 化學(xué)無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)制備有關(guān)硫酸錳考點(diǎn)

試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)試卷第=page11頁(yè)，共=sectionpages33頁(yè)高考化學(xué)無(wú)機(jī)實(shí)驗(yàn)制備有關(guān)硫酸錳考點(diǎn)1．硫酸錳可為動(dòng)植物提供微量元素，還可用作工業(yè)催化劑等。用還原可制備硫酸錳，裝置如圖所示(夾持裝置已省略)。回答下列問(wèn)題：(1)實(shí)驗(yàn)室中常用70%的濃硫酸和制備，若該制備實(shí)驗(yàn)中需70%的濃硫酸49g，則需98%的濃硫酸(濃度為)_______mL(保留一位小數(shù))來(lái)配制。這種方法制備的化學(xué)方程式為_(kāi)______。(2)實(shí)驗(yàn)中通入的作用是_______。(3)裝置甲為制備的裝置，采用水浴加熱，而不是采用酒精燈明火加熱。相比酒精燈加熱，水浴加熱的主要優(yōu)點(diǎn)是_______。(4)裝置甲中還原的離子方程式是_______。(5)裝置乙的作用是防止逸出對(duì)實(shí)驗(yàn)者造成毒害，則該裝置中的試劑是_______。(6)若檢測(cè)到制備后的溶液中，原因可能是_______。2．MnSO4?H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，實(shí)驗(yàn)室用SO2還原MnO2制備MnSO4。甲同學(xué)設(shè)計(jì)如圖所示裝置制備硫酸錳。請(qǐng)回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)儀器組裝好后首先進(jìn)行的操作是______。(2)裝置B中的試劑為_(kāi)_____，裝置E的作用為_(kāi)_____。(3)裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____。要從D中獲得純凈的MnSO4?H2O，應(yīng)在觀察到_____現(xiàn)象時(shí)停止通入SO2。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80°C左右，溫度不能過(guò)高的原因是_____。(5)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2，最多消耗____molSO2。(6)乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，設(shè)計(jì)了僅用如圖所示裝置制備硫酸錳：簡(jiǎn)述乙同學(xué)裝置的優(yōu)點(diǎn)(填寫(xiě)兩點(diǎn))：______。3．某興趣小組用廢舊干電池(主要含、炭粉、、等)為原料制備硫酸錳銨，同時(shí)回收按如下流程開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)：已知：①硫酸錳銨是白色略帶粉紅色的晶體，易溶于水、不溶于乙醇。②制備硫酸錳的反應(yīng)：③制備硫酸錳銨的反應(yīng)：請(qǐng)回答：(1)下列操作中不正確的是_______。A．步驟I用傾析法轉(zhuǎn)移溶液后，洗滌固體A時(shí)，注入水并用玻璃棒充分?jǐn)嚢鐱．步驟II中的操作a為萃取分液，步驟Ⅳ中的操作b為趁熱過(guò)濾C．若步驟IV改為先將固體A在空氣中灼燒，然后再將灼燒后產(chǎn)物分批加入到和的混合液中，則無(wú)法制得硫酸錳銨晶體D．反應(yīng)之所以能進(jìn)行的原因是相同條件下的溶解度最小(2)步驟III中加鹽酸已過(guò)量的現(xiàn)象是_______。(3)步驟IV的溫度控制在70~80℃的原因是_______。推測(cè)下列物質(zhì)可用于代替步驟Ⅳ中草酸的是_______。A．葡萄糖

B．乙酸

C．乙醇

D．亞硫酸鈉(4)步驟Ⅴ為從溶液D中較快得到較純的硫酸錳銨晶體，請(qǐng)選擇下列合理的操作并進(jìn)行排序→____→____→____→干燥。_______a.用少量蒸餾水洗滌b.用少量乙醇溶液洗滌c.先蒸發(fā)濃縮，再改用小火蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜d.直接用小火蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜e.直接用冰水浴冷卻f.先自然冷卻至室溫，再用冰水浴冷卻g.抽濾(5)用滴定Mn2+的分析法確定產(chǎn)品中含量超100%，則產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是_______。4．連二硫酸錳(，易溶于水，其水溶液呈粉紅色，能緩慢釋放并生成)常用于滅菌以及水果、蔬菜的保鮮等。懸濁液可吸收氣體制取連二硫酸錳(同時(shí)生成硫酸錳)?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)制備連二硫酸錳的裝置(部分夾持儀器已省略)如下：①裝置A燒瓶中盛放的試劑能否是單質(zhì)銅，若不能，請(qǐng)給出理由：___________。②寫(xiě)出裝置C中反應(yīng)生成、的化學(xué)方程式：___________[產(chǎn)物中]；將反應(yīng)后的混合溶液先在室溫下抽氣除去___________(填化學(xué)式，下同)，然后加入適量___________溶液除去混合液中的，過(guò)濾；向?yàn)V液中通入___________調(diào)節(jié)，至成為粉紅色溶液，再經(jīng)濃縮結(jié)晶等步驟得到產(chǎn)品。(2)產(chǎn)品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及結(jié)晶水的數(shù)目的測(cè)定，步驟如下：稱取產(chǎn)品，在240℃以上充分加熱(將轉(zhuǎn)化為)；將加熱后的固體放入錐形瓶中，加適量水溶解并加熱到80℃以上，用的標(biāo)準(zhǔn)溶液直接滴定溶液中的(氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物均為)，滴定終點(diǎn)時(shí)消耗標(biāo)準(zhǔn)溶液。①上述實(shí)驗(yàn)若不經(jīng)在240℃以上充分加熱，則測(cè)得的樣品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將___________(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。②產(chǎn)品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________%(結(jié)果保留兩位小數(shù))；結(jié)晶水的數(shù)目n為_(kāi)__________。5．MnSO4·H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，實(shí)驗(yàn)室用SO2還原MnO2制備MnSO4。某同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備硫酸錳?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(1)裝置B中試劑為_(kāi)__________，其作用是___________，裝置C的作用___________(2)寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________(3)要從D中獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)在觀察到___________現(xiàn)象時(shí)停止通入SO2。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過(guò)高時(shí)反應(yīng)速率可能減慢的原因：___________。(5)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2，最多消耗___________molSO2。6．MnSO4·H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，實(shí)驗(yàn)室用SO2還原MnO2制備MnSO4。I．甲同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備硫酸錳?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(1)裝置B中試劑為_(kāi)__________，其作用是___________，裝置C的作用___________(2)寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___________(3)要從D中獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)在觀察到___________現(xiàn)象時(shí)停止通入SO2。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過(guò)高時(shí)反應(yīng)速率可能減慢的原因：___________II．乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，設(shè)計(jì)了僅用如圖的裝置制備硫酸錳?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(1)簡(jiǎn)述乙同學(xué)裝置的優(yōu)點(diǎn)(至少2點(diǎn))：___________(2)裝置I中燒瓶中放入的藥品X不能為銅屑的原因是___________7．鋰電池行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)重質(zhì)MnO2的需求越來(lái)越大。某興趣小組用硫酸錳(MnSO4)和NH4HCO3為原材料制備重質(zhì)MnO2，流程如下：已知焙燒過(guò)程中：主反應(yīng)：2MnCO3+O22MnO2+2CO2，副反應(yīng)有：2MnO22MnO+O2↑。不同反應(yīng)條件對(duì)碳酸錳密度的影響如下表：編號(hào)Mn2+濃度/(g·L-1)MnSO4加入速率/(mL·min-1)反應(yīng)溫度/℃密度/(kg·L-1)16066301.7828066302.03310066301.6748044301.8258066302.0568089301.6878066301.8688066402.1598066501.74請(qǐng)回答：(1)下列說(shuō)法正確的是___________A．步驟I，反應(yīng)器中加料的方式是先加入NH4HCO3溶液，再逐漸加入MnSO4溶液B．步驟II，焙燒過(guò)程可以在敞口的瓷坩堝中進(jìn)行C．步驟II，所得粗品MnO2的密度較低的原因之一是產(chǎn)生了CO2D．步驟III，酸性高錳酸鉀的作用是與粗品中的MnO2發(fā)生反應(yīng)(2)步驟I，結(jié)合上表的信息，生成高密度MnCO3的最適宜的條件是___________；試解釋步驟I中反應(yīng)溫度不能過(guò)高的原因___________(3)對(duì)于步驟III，為了得到密度較高的重質(zhì)MnO2，對(duì)下列操作進(jìn)行合理的排序(操作不能重復(fù)使用)：稱取一定量焙燒好的粗品MnO2→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→(___________)→真空干燥，___________a．開(kāi)啟攪拌；b．加水調(diào)不同的固液比；c．加入一定量的酸d．加一定濃度的高錳酸鉀溶液：e．靜置、抽濾、洗滌；f．反應(yīng)4小時(shí)；(4)測(cè)定粗品MnO2中錳的含量，可采用EDTA絡(luò)合滴定法。①在稱量樣品時(shí)，電子天平通電預(yù)熱一定時(shí)間后，調(diào)整水平，待零點(diǎn)顯示穩(wěn)定后，用___________進(jìn)行校準(zhǔn)。②下列說(shuō)法不正確的是___________A．滴定管在使用前的準(zhǔn)備工作包括：水洗、涂油、裝液、排氣泡B．在滴定過(guò)程中直到滴定終點(diǎn)，都無(wú)需用蒸餾水沖洗錐形瓶?jī)?nèi)壁C．為減少水中某些金屬離子的干擾，可以做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)D．為提高測(cè)定的精確度，可以平行測(cè)定3－4次，且標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液消耗的體積要相當(dāng)8．MnSO4是一種重要的化工產(chǎn)品。Ⅰ.實(shí)驗(yàn)室用SO2還原MnO2制備MnSO4.某同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備硫酸錳。(1)A中盛放濃鹽酸的儀器名稱為_(kāi)__________；裝置B中試劑為_(kāi)__________；裝置C的作用為_(kāi)_____。(2)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過(guò)高時(shí)反應(yīng)速率可能減慢的原因：___________。(3)畫(huà)出E處裝置______。Ⅱ.工業(yè)上以菱錳礦(主要成分為，還含有、FeO、CoO等)為原料制備的工藝流程如下圖。資料：金屬離子沉淀的pH金屬離子Fe3+Fe2+Co2+Mn2+開(kāi)始沉淀1.56.37.47.6完全沉淀2.88.39.410.2(4)酸浸后所得溶液的金屬陽(yáng)離子包括、、___________。(5)沉淀池1中，寫(xiě)出加MnO2時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：___________。(6)沉淀池2中，不能用NaOH代替含硫沉淀劑，原因是___________。(7)“酸浸池”所得的廢渣中還含有錳元素，其含量測(cè)定方法如下。i.稱取ag廢渣，加酸將錳元素全部溶出成Mn2+，過(guò)濾，將濾液定容于100mL容量瓶中；ii.取25.00mL溶液于錐形瓶中，加入少量催化劑和過(guò)量(NH4)2S2O8溶液，加熱、充分反應(yīng)后，煮沸溶液使過(guò)量的(NH4)2S2O8分解。iii.加入指示劑，用bmol/L(NH4)2Fe(SO4)2溶液滴定。滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗(NH4)2Fe(SO4)2溶液的體積為cmL，MnO重新轉(zhuǎn)化成Mn2+。①?gòu)U渣中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為_(kāi)__________%。②下列操作會(huì)導(dǎo)致測(cè)定結(jié)果偏高的___________(填字母)。a．錐形瓶洗滌后沒(méi)有潤(rùn)洗

b．未煮沸溶液就開(kāi)始滴定c．滴定開(kāi)始時(shí)仰視讀數(shù)

d．滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失9．MnSO4·H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，實(shí)驗(yàn)室用SO2還原MnO2制備MnSO4。I.甲同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備硫酸錳?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(1)裝置B中試劑為_(kāi)__，C的作用是___。(2)寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：___。(3)要從D中獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)什么時(shí)候停止通入SO2：___。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過(guò)高時(shí)反應(yīng)速率可能減慢的原因：___。II.乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，設(shè)計(jì)了僅用如圖的裝置制備硫酸錳?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(5)簡(jiǎn)述乙同學(xué)裝置的優(yōu)點(diǎn)(至少2點(diǎn))：___。(6)裝置I中燒瓶中放入的藥品X不能為銅屑的原因是__。10．MnSO4·H2O是一種易溶于水的微紅色斜方晶體，實(shí)驗(yàn)室用SO2還原MnO2制備MnSO4。I.甲同學(xué)設(shè)計(jì)下列裝置制備硫酸錳。回答下列有關(guān)問(wèn)題：(1)裝置B中試劑為_(kāi)______，其作用是_______。(2)寫(xiě)出裝置D中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：_______。參與反應(yīng)的氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)______。(3)要從D中獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)什么時(shí)候停止通入SO2：_______。(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過(guò)高時(shí)反應(yīng)速率可能減慢的原因：_______。II.乙同學(xué)認(rèn)為甲同學(xué)的設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜，設(shè)計(jì)了僅用如圖的裝置制備硫酸錳?；卮鹣铝杏嘘P(guān)問(wèn)題：(5)簡(jiǎn)述乙同學(xué)裝置的優(yōu)點(diǎn)(至少2點(diǎn))：_______。(6)裝置I中燒瓶中放入的藥品X不能為銅屑的原因是_______。答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)答案第=page11頁(yè)，共=sectionpages22頁(yè)參考答案：1．(1)

19.4

(2)稀釋防止倒吸(3)受熱均勻、平緩，便于控制溫度(4)(5)NaOH溶液(6)溶液中的被空氣中的氧化成硫酸【分析】用SO2還原MnO2制備硫酸錳，水浴加熱，多余的SO2被NaOH吸收。氮?dú)饪梢韵♂孲O2防止倒吸?！驹斀狻浚?）49g70%的硫酸中硫酸的物質(zhì)的量為=0.35mol，則需要18.0mol/L的硫酸的體積為0.35mol÷18.0mol/L=0.0194L=19.4mL。用70%的濃硫酸和Na2SO3制備SO2，發(fā)生強(qiáng)酸制取弱酸的復(fù)分解反應(yīng)生成硫酸鈉、二氧化硫和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。（2）SO2易溶于水，和NaOH溶液發(fā)生反應(yīng)時(shí)會(huì)倒吸，通入氮?dú)饪梢韵♂孲O2防止倒吸。（3）水浴加熱的優(yōu)點(diǎn)是受熱均勻、平緩，便于控制溫度。（4）裝置甲中SO2還原MnO2為Mn2+，SO2被氧化為，反應(yīng)的離子方程式是：。（5）SO2是酸性氧化物，易于和堿溶液反應(yīng)，裝置乙中裝有NaOH溶液，可以吸收SO2。（6）若溶質(zhì)只有MnSO4，則，若，則有可能是溶液中的SO2被空氣中的O2氧化成硫酸，增大了硫酸根離子的量。2．(1)檢查裝置的氣密性(2)

飽和NaHSO3溶液

吸收SO2(3)

MnO2+SO2MnSO4

三頸燒瓶中黑色粉末完全消失(4)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢(5)2.5(6)①操作簡(jiǎn)單②有多孔球泡，吸收SO2更充分【分析】由甲同學(xué)的制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中濃鹽酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，B中飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發(fā)的HCl，C作安全瓶防止倒吸，D中發(fā)生MnO2+SO2MnSO4，三頸燒瓶中黑色粉末完全消失后停止通入二氧化硫，且溫度過(guò)高時(shí)氣體的溶解度減小，不利于制備硫酸錳晶體；由乙同學(xué)的制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，裝置I中藥品X為亞硫酸鈉，與濃硫酸反應(yīng)生成二氧化硫，II中孔球泡可增大接觸面積加快反應(yīng)速率，III中NaOH溶液可吸收尾氣，該制備原理比甲同學(xué)制備原理操作簡(jiǎn)單，據(jù)此分析解答?！驹斀狻浚?）儀器組裝好后首先進(jìn)行的操作是檢查裝置的氣密性；（2）濃鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體中含有雜質(zhì)氣體氯化氫，B中盛放飽和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氫，C作安全瓶防止倒吸，二氧化硫通入D中與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，同時(shí)用E裝置吸收尾氣；（3）D中二氧化硫與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，要獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)該在觀察到三頸燒瓶中黑色粉末完全消失時(shí)停止通入SO2；（4）裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80°C左右，溫度過(guò)高時(shí)氣體的溶解度減小，不利于制備硫酸錳晶體；（5）向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2，發(fā)生反應(yīng)5SO2+2Na2S+2H2O=3S↓+4NaHSO3，則最多消耗2.5molSO2；（6）濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體不含雜質(zhì)氣體，直接通入三頸燒瓶中與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，同時(shí)設(shè)計(jì)有多孔球泡，吸收SO2更充分?！军c(diǎn)睛】本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握物質(zhì)的性質(zhì)、發(fā)生的反應(yīng)、制備原理為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾椋⒁庠鼗衔镏R(shí)的應(yīng)用，題目難度不大。3．(1)BC(2)溶液B滴加鹽酸不再產(chǎn)生氣泡(3)

溫度過(guò)低反應(yīng)速率太慢，溫度過(guò)高草酸易分解

ACD(4)cfgb(5)失去部分結(jié)晶水的或【分析】廢舊干電池加水溶解過(guò)濾分離出固體二氧化錳、炭粉，兩者加入草酸、硫酸生成MnSO4，過(guò)濾除去固體雜質(zhì)得到溶液再加入硫酸銨生成含有的溶液，最終得到硫酸錳銨晶體；溶液A含有氯化銨和氯化鋅，加入過(guò)量(NH4)2CO3，將鋅轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾出去，得到氯化銨溶液B，加入鹽酸除去過(guò)量(NH4)2CO3得到氯化銨；(1)A．步驟I用傾析法轉(zhuǎn)移溶液后，洗滌固體A時(shí)，注入水并用玻璃棒充分?jǐn)嚢?，使著附在固體表面的雜質(zhì)充分溶解分離出去，A正確；B．由流程可知，A中含有溶解的氯化銨和氯化鋅，加入過(guò)量(NH4)2CO3，將鋅轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾出去，得到濾液B，故步驟II中的操作a為過(guò)濾，B錯(cuò)誤；C．固體A為不溶解的二氧化錳和碳粉，在空氣中灼燒可以除去固體中的炭粉不影響二氧化錳，不影響制得硫酸錳銨晶體，C錯(cuò)誤；D．反應(yīng)之所以能進(jìn)行的原因是相同條件下的溶解度最小，容易達(dá)到飽和結(jié)晶析出，使反應(yīng)正向進(jìn)行，D正確；故選BC；(2)步驟III中加鹽酸，鹽酸和碳酸根離子反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，鹽酸已過(guò)量的現(xiàn)象是溶液B滴加鹽酸不再產(chǎn)生氣泡；(3)草酸不穩(wěn)定受熱容易分解，步驟IV的溫度控制在70~80℃的原因是溫度過(guò)低反應(yīng)速率太慢，溫度過(guò)高草酸易分解；步驟Ⅳ中草酸和二氧化錳反應(yīng)生成硫酸錳，草酸中碳元素化合價(jià)升高，發(fā)生氧化反應(yīng)，草酸為還原劑；葡萄糖、乙醇、亞硫酸鈉均具有還原性，可以代替草酸，故選ACD；(4)已知：硫酸錳銨易溶于水、不溶于乙醇；故在洗滌硫酸錳銨晶體時(shí)使用乙醇而不是水，可以減少產(chǎn)品損失；從溶液D中較快得到較純的硫酸錳銨晶體，操作為c.先蒸發(fā)濃縮，再改用小火蒸發(fā)至出現(xiàn)晶膜，此時(shí)溶液達(dá)到飽和狀態(tài)；f.先自然冷卻至室溫，再用冰水浴冷卻，利于晶體的成長(zhǎng)和析出；g.抽濾分離出晶體；b.用少量乙醇溶液洗滌，洗去晶體表面的雜質(zhì)；故選cfgb；(5)用滴定Mn2+的分析法確定產(chǎn)品中含量超100%，則產(chǎn)品中可能混有的物質(zhì)是失去部分結(jié)晶水的導(dǎo)致錳元素含量增加或混入導(dǎo)致混合物中錳元素含量增加，這都會(huì)導(dǎo)致在滴定時(shí)使得標(biāo)準(zhǔn)液測(cè)定結(jié)果偏大。4．(1)

不能，因?yàn)閱钨|(zhì)銅與濃反應(yīng)需加熱

通入適量(2)

偏大

19.16

4【解析】(1)①裝置A燒瓶中盛放的試劑不能是單質(zhì)銅，因?yàn)閱钨|(zhì)銅與濃反應(yīng)需加熱。故答案為：不能，因?yàn)閱钨|(zhì)銅與濃反應(yīng)需加熱；②裝置C中二氧化錳將二氧化硫氧化反應(yīng)生成、，化學(xué)方程式：[產(chǎn)物中]；將反應(yīng)后的混合溶液先在室溫下抽氣除去(填化學(xué)式，下同)，然后加入適量溶液除去混合液中的，過(guò)濾；向?yàn)V液中通入通入適量調(diào)節(jié)，至成為粉紅色溶液，再經(jīng)濃縮結(jié)晶等步驟得到產(chǎn)品。故答案為：；；；通入適量；(2)①實(shí)驗(yàn)若不經(jīng)在240℃以上充分加熱，也能氧化，從而導(dǎo)致標(biāo)準(zhǔn)液用量增多，的質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大。則測(cè)得的樣品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)將偏大(填“偏大”“偏小”或“無(wú)影響”)。故答案為：偏大；②由滴定反應(yīng)：；，產(chǎn)品中錳的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為19.16%(結(jié)果保留兩位小數(shù))；，，結(jié)晶水的數(shù)目n為4。故答案為：19.16；4。5．(1)

飽和NaHSO3溶液

吸收HCl

防倒吸或安全瓶(2)MnO2+SO2MnSO4(3)三頸燒瓶中黑色粉末完全消失(4)當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢(5)2.5【分析】由制備實(shí)驗(yàn)裝置可知，A中濃鹽酸與亞硫酸鈉反應(yīng)生成二氧化硫，B中飽和亞硫酸氫鈉溶液除去揮發(fā)的HCl，C作安全瓶防止倒吸，D中發(fā)生MnO2+SO2MnSO4，三頸燒瓶中黑色粉末完全消失后停止通入二氧化硫，且溫度過(guò)高時(shí)氣體的溶解度減小，不利于制備硫酸錳晶體。(1)裝置B中試劑為飽和NaHSO3溶液，其作用是吸收HCl，裝置C的作用防倒吸或安全瓶，故答案為：飽和NaHSO3溶液；吸收HCl；防倒吸或安全瓶；(2)裝置D中二氧化錳與二氧化硫反應(yīng)生成硫酸錳，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：MnO2+SO2MnSO4，故答案為：MnO2+SO2MnSO4；(3)要從D中獲得純凈的MnSO4·H2O，應(yīng)在觀察到三頸燒瓶中黑色粉末完全消失時(shí)停止通入SO2，故答案為：三頸燒瓶中黑色粉末完全消失；(4)裝置D中水浴溫度應(yīng)控制在80℃左右，溫度過(guò)高時(shí)反應(yīng)速率可能減慢的原因：當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢，故答案為：當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢；(5)向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2，由2Na2S～4e-～SO2、4NaOH～4SO2～4NaHSO3，可知向含有1molNa2S的溶液中通入足量的SO2，最多消耗SO2為0.5mol+2mol=2.5mol，故答案為：2.5。6．

飽和NaHSO3溶液

吸收HCl

防倒吸或安全瓶

MnO2+SO2MnSO4

三頸燒瓶中黑色粉末完全消失

當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢

操作簡(jiǎn)單；有多孔球泡，吸收SO2更充分

銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱【分析】I.濃鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體中含有雜質(zhì)氣體氯化氫，B中盛放飽和NaHSO3溶液除去二氧化硫中的氯化氫，二氧化硫通入D中與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，同時(shí)用E裝置吸收尾氣；II.濃硫酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體不含雜質(zhì)氣體，直接通入到三頸燒瓶中與二氧化錳反應(yīng)生成MnSO4，同時(shí)設(shè)計(jì)有多孔球泡，吸收SO2更充分。【詳解】I．(1)濃鹽酸和Na2SO3反應(yīng)生成的SO2氣體中含有雜質(zhì)HCl，B中盛放飽和NaHSO3溶液除去SO2中的HCl；C的作用是做安全瓶，防止倒吸；故答案為：飽和NaHSO3溶液；吸收HCl；安全瓶或防倒吸；(2)裝置D中SO2與MnO2反應(yīng)生成MnSO4，反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO2+SO2MnSO4；(3)D中SO2與MnO2反應(yīng)生成MnSO4，要獲得純凈的MnSO4·H2O，當(dāng)MnO2全部消耗完就可以停止通入SO2，觀察到三頸燒瓶中黑色粉末完全消失時(shí)停止通入SO2；(4)氣體隨溫度升高，在水中的溶解度下降，SO2在水中的濃度變小，反應(yīng)速率減慢，所以答案為：當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢；II．(1)根據(jù)圖示，乙同學(xué)裝置的優(yōu)點(diǎn)是：操作簡(jiǎn)單；有多孔球泡，吸收SO2更充分；(2)Cu與濃硫酸反應(yīng)需要加熱，裝置I沒(méi)有加熱設(shè)備，所以藥品X不能為銅屑。7．

ABC

Mn2+濃度為80g·L-1，MnSO4加入速率66mL·min-1，反應(yīng)溫度40℃

溫度過(guò)高，反應(yīng)太快形成細(xì)小晶體較多：碳酸氫銨容易分解

b→a→c→d→f→e

用電子天平配套的標(biāo)準(zhǔn)砝碼

AB【分析】根據(jù)題中流程：步驟Ⅰ，發(fā)生沉錳反應(yīng)：

Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，步驟Ⅱ，MnCO3在空氣中焙燒，發(fā)生反應(yīng)：2MnCO3+O22MnO2+2CO2，生成MnO2，同時(shí)又副反應(yīng)：2MnO22MnO+O2，生成MnO，步驟Ⅲ，酸化后加入高錳酸鉀溶液，使+2價(jià)的Mn全部氧化成MnO2?！驹斀狻?1)A選項(xiàng)：步驟Ⅰ，沉錳反應(yīng)為Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，先加入NH4HCO3溶液，再逐漸加入MnSO4溶液，有利于MnSO4與NH4HCO3的充分接觸，減小Mn2+過(guò)量造成的損失，提高其轉(zhuǎn)化率，從而增大MnCO3晶體密度，故A正確；B選項(xiàng)：步驟Ⅱ，焙燒過(guò)程可以在敞口的瓷坩堝中進(jìn)行，及時(shí)放出二氧化碳，且與空氣接觸充分，更有利于MnCO3的氧化，故B正確；C選項(xiàng)：步驟Ⅱ，所得粗品

MnO2

的密度較低的原因之一是產(chǎn)生了CO2，沉錳時(shí)一部分HCO反應(yīng)生成了CO2即沉錳的離子方程式為：Mn2++2HCO=MnCO3↓+CO2↑+H2O，故C正確；D選項(xiàng)：步驟Ⅲ，酸性高錳酸鉀的作用是與粗品中的MnCO3反應(yīng)，主要氧化錳離子生成MnO2，故D錯(cuò)誤；故選ABC。(2)步驟Ⅰ，結(jié)合上表的信息，生成高密度MnCO3最大為2.15

kg/L，最適宜的條件是Mn2+濃度為80

g/L，MnSO4加入速率66

mL/min，反應(yīng)溫度

40℃；反應(yīng)溫度不能過(guò)高的原因：溫度過(guò)高，碳酸氫銨容易分解，且反應(yīng)太快形成細(xì)小晶體較多。(3)對(duì)于步驟Ⅲ，為了得到密度較高的重質(zhì)MnO2，對(duì)下列操作進(jìn)行合理的排序：稱取一定量焙燒好的粗品MnO2→加水調(diào)不同的固液比→開(kāi)啟攪拌→加入一定量的酸→加一定濃度的高錳酸鉀溶液→反應(yīng)4小時(shí)→靜置、抽濾、洗滌→真空干燥。故答案為：b→a→c→d→f→e。(4)①測(cè)定粗品MnO2中錳的含量，可采用EDTA（乙二胺四乙酸）絡(luò)合滴定法。在稱量樣品時(shí)，電子天平通電預(yù)熱一定時(shí)間后，調(diào)整水平，待零點(diǎn)顯示穩(wěn)定后，用電子天平配套的標(biāo)準(zhǔn)砝碼進(jìn)行校準(zhǔn)。②A選項(xiàng)：滴定管在使用前的準(zhǔn)備工作包括：水洗、涂油、裝液、排氣泡，此步驟中缺少潤(rùn)洗，必須用標(biāo)準(zhǔn)液洗2～3次后再裝液，故A錯(cuò)誤；B選項(xiàng)：在滴定過(guò)程中直到滴定終點(diǎn)，需用蒸餾水沖洗錐形瓶?jī)?nèi)壁，防止待測(cè)液反應(yīng)不完全，故B錯(cuò)誤；C選項(xiàng)：水中某些金屬離子可能會(huì)與滴定試劑EDTA反應(yīng)，為防止其的干擾，可以做空白對(duì)照實(shí)驗(yàn)，故C正確；D選項(xiàng)：為提高測(cè)定的精確度，可以平行測(cè)定3～4次，且標(biāo)準(zhǔn)溶液和待溶液消耗的體積要相當(dāng)，可減少讀數(shù)誤差，故D正確；故選AB。8．

分液漏斗

NaHSO3溶液

防倒吸

溫度過(guò)高，SO2的溶解度減小

Fe2+、Fe3+

2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O

NaOH溶液能使Mn2＋離子轉(zhuǎn)化為Mn(OH)2沉淀而使錳元素?fù)p失

×100%

abd【分析】Ⅰ.由圖可知，裝置A中濃鹽酸與亞硫酸鈉反應(yīng)制備二氧化硫，裝置B中亞硫酸氫鈉溶液用于除去二氧化硫中混有的揮發(fā)出的氯化氫氣體，裝置C為安全瓶，起到防止倒吸的作用，裝置D中二氧化硫和二氧化錳攪拌反應(yīng)制備硫酸錳，裝置E中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化硫，防止有毒的二氧化硫氣體逸出，污染空氣；Ⅱ.由題給流程可知，向菱錳礦中加入稀硫酸酸浸，碳酸錳、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化亞鐵反應(yīng)生成硫酸鹽，過(guò)濾得到硫酸鹽溶液；向硫酸鹽溶液中加入二氧化錳將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為鐵離子后，再加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH，使鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去，過(guò)濾得到含有鈷離子和錳離子的硫酸鹽溶液；向硫酸鹽溶液加入硫沉淀劑，使溶液中的鈷離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，過(guò)濾得到硫酸錳溶液，硫酸錳溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥得到硫酸錳晶體?！驹斀狻?1)由分析可知，A中盛放濃鹽酸的儀器名稱為分液漏斗，裝置B中亞硫酸氫鈉溶液用于除去二氧化硫中混有的揮發(fā)出的氯化氫氣體，裝置C為安全瓶，起到防止倒吸的作用，故答案為：分液漏斗；NaHSO3溶液；防倒吸；(2)溫度越高，氣體在水中的溶解度越小，若裝置D中水浴溫度高于80℃左右，二氧化硫的溶解度在水中的溶解度減小，不能與二氧化錳充分反應(yīng)，導(dǎo)致錳元素?fù)p失，故答案為：溫度過(guò)高，SO2的溶解度減??；(3)裝置EE中盛有的氫氧化鈉溶液用于吸收二氧化硫，防止有毒的二氧化硫氣體逸出，污染空氣，實(shí)驗(yàn)裝置圖為，故答案為：；(4)由分析可知，酸浸后所得溶液的金屬陽(yáng)離子包括錳離子、鈷離子、鐵離子和亞鐵離子的硫酸鹽溶液，故答案為：Fe2+、Fe3+；(5)沉淀池1中發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下，二氧化錳與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、錳離子和水，反應(yīng)的離子方程式為2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O，故答案為：2Fe2＋＋MnO2＋4H＋＝2Fe3＋＋Mn2＋＋2H2O；(6)沉淀池2中，若用氫氧化鈉溶液代替含硫沉淀劑，能使Mn2＋離子轉(zhuǎn)化為Mn(OH)2沉淀而使錳元素?fù)p失，故答案為：NaOH溶液能使Mn2＋離子轉(zhuǎn)化為Mn(OH)2沉淀而使錳元素?fù)p失；(7)①由得失電子數(shù)目守恒可得：5S2O—10Fe2＋—2Mn2＋，解得100mL溶液中n(Mn2＋)==2×10—2bcmol，則廢渣中錳元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為×100%=×100%，故答案為：×100%；②a．若錐形瓶洗滌后沒(méi)有潤(rùn)洗會(huì)使錳離子的物質(zhì)的量增大，所測(cè)結(jié)果偏高，故符合題意；b．若未煮沸溶液就開(kāi)始滴定會(huì)使消耗硫酸亞鐵銨溶液的體積偏大，所測(cè)結(jié)果偏高，故符合題意；c．若滴定開(kāi)始時(shí)仰視讀數(shù)，會(huì)使消耗硫酸亞鐵銨溶液的體積偏小，所測(cè)結(jié)果偏低，故不符合題意；d．滴定管滴定前有氣泡，滴定后氣泡消失會(huì)使消耗硫酸亞鐵銨溶液的體積偏大，所測(cè)結(jié)果偏高，故符合題意；abd符合題意，故答案為：abd。9．

飽和NaHSO3溶液

做安全瓶，防倒吸

MnO2+SO2MnSO4

觀察到三頸燒瓶中黑色粉末完全消失時(shí)

當(dāng)溫度過(guò)高時(shí)，SO2在水中的溶解度減小，反應(yīng)速率減慢

操作簡(jiǎn)單；有多孔球泡，吸收SO2更充分(或氫氧化鈉溶液吸收尾氣更充分)

銅與濃硫酸反應(yīng)需要加熱【分析】I.濃鹽酸和亞硫酸鈉反應(yīng)生成的二氧化硫氣體中含有雜質(zhì)氣體