锰是重要的合金材料和催化剂,在工农业生产和科技领域有广泛的用途。请回答下列问题:(1)溶液中的Mn2+可被**...
问题详情:
锰是重要的合金材料和催化剂,在工农业生产和科技领域有广泛的用途。请回答下列问题:
(1)溶液中的Mn2+可被**溶液氧化为MnO4-,该方法可用于检验Mn2+。
①检验时的实验现象为_________。
②该反应的离子方程式为___________。
③ 可看成两分子硫*偶合所得,若硫*的结构式为,则的结构式为_________。
(2)实验室用含锰废料(主要成分,含有少量)制备Mn的流程如下:
已知:Ⅰ.难溶物的溶度积常数如下表所示:
难溶物 | ||||
溶度积常数() | 4.0×10-38 | 1.0×10-33 | 1.8×10-11 | 1.8×10-13 |
Ⅱ.溶液中离子浓度≤10-5 mol·L-1时,认为该离子沉淀完全。
①“*浸”时,将Fe氧化为Fe3+。该反应的离子方程式为________;该过程中时间和液固比对锰浸出率的影响分别如图1、图2所示:
则适宜的浸出时间和液固比分别为___________、___________。
②若“*浸”后所得滤液中c(Mn2+)=0.18 mol·L-1,则“调pH”的范围为___________。
③“煅烧”反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为_______。“还原”时所发生的反应在化学上又叫做_________。
【回答】
【*】 (1). 溶液由无*变为紫红* (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). 铝热反应
【解析】
【详解】(1)①溶液中的Mn2+转化为MnO4-的实验现象为溶液由无*变为紫红*,故*为溶液由无*变为紫红*。
②Mn2+被**(NH4)2S2O8溶液氧化物MnO4-,还原产物应为SO42-,反应的离子方程式为:5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+,故*为5S2O82-+2Mn2++8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。
③H2S2O8可视为由两分子的硫*缩合所得,硫*的结构简式为:,则H2S2O8的结构简式为:,故*为。
(2)①由题中信息可知,“*浸”时,MnO2在**介质中将Fe氧化为Fe3+,本身被还原为Mn2+,该反应的离子方程式为:3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O,由图*可知,适宜的浸出时间为60min,由图乙可知,适宜的液固比为3:1,故*为3MnO2+2Fe+12H+=3Mn2++2Fe3++6H2O,60min,3:1。
②由流程图中信息可知,“调pH”的目的是使Fe3+和Al3+沉淀完全,而Mn2+不沉淀,根据Ksp[Al(OH)3]=1.0×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38可知:Al3+沉淀完全时Fe3+已沉淀完全,Al(OH)3恰好完全沉淀时的pH=-lg=,Mn2+开始沉淀时的pH为-lg=8,则“调pH”的范围为pH<8,故*为pH<8。
③根据信息可知,“煅烧”时,空气中的O2将MnCO3氧化为MnO2,根据得失电子守恒可得关系式O2~2MnCO3,即氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:2,“还原”时发生铝粉与高熔点金属氧化物的反应在化学上又叫做铝热反应,故*为1:2,铝热反应。
知识点:电离平衡单元测试
题型:综合题
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