1、简答题 采用硫酸同槽浸出软锰矿(主要成分MnO2)和黄铜矿(主要成分CuFeS2)的新工艺方法提取锰、铜、铁元素获得成功,符合绿色化学思想,生产流程示意如下:已知:

步骤①:5MnO2+2CuFeS2+10H2SO4=5MnSO4+Fe2(SO4)3+2CuSO4+4S+10H2O
(1)请写出MnO2一种用途:______.
根据下表数据,回答相关问题.
| Cu(OH)2 | Fe(OH)3 | Mn(OH)2 | Fe(OH)2 开始沉淀pH 4.2 1.5 7.3 6.4 完全沉淀pH 6.7 3.2 9.8 9.0
|
(2)E:______,F:______,D中主要溶质______(填化学式).
(3)若c(MnSO4)=3×10-6?mol?L-1,c(CO32-)=3.3×10-5?mol?L-1,则MnSO4溶液与碳酸盐溶液按体积比2:1混合,恰好达到溶解平衡,MnCO3的Ksp=______.
(4)请写出步骤④发生的离子反应方程式:______.
(5)步骤⑤,在不同温度下分解可得到锰的不同氧化物.根据如图数据计算:530℃至1000℃时,可得一种固体纯净物.其化学式为:______.

(6)称取0.435g软锰矿于烧杯中,再分别往烧杯中加入过量的20.00mL?0.1000mol?L-1?Na2C2O4溶液和过量的硫酸,充分搅拌溶解,过滤,将滤液转移至锥形瓶中,用0.1000mol?L-1的KMnO4溶液滴定至终点,消耗了4.00mL?KMnO4的溶液.反应式如下:MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O
①写出酸性KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4溶液的离子反应方程式:______.
②计算软锰矿中MnO2的百分含量______.
参考答案:(1)在所学知识中,二氧化锰的作用有:在双氧水的分解反应中做催化剂,在实验室可以用二氧化锰和浓盐酸反应制取氯气,故答案为:催化剂、制备氯气;
(2)根据表中数据,氢氧化铁在pH=6.4开始沉淀,当pH=9.0时沉淀完全,氢氧化铜在pH=4.2开始沉淀,当pH=6.7时沉淀完全,所以步骤②先获得的是氢氧化铁,然后获得的是氢氧化铜,最后溶液是硫酸铵,
故答案为:Fe(OH)3、Cu(OH)2、(NH4)2SO4;
(3)MnCO3的Ksp=[Mn2+]?[CO32-]=3×10-6×23×3.3×10-53=2.2×10-11,故答案为:2.2×10-11;
(4)向含有锰离的盐中通入二氧化碳和氨气,可以获得碳酸锰沉淀,原理为:Mn2++2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+2NH4+,
故答案为:Mn2++2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+2NH4+;
(5)530℃是获得的是8.7g的二氧化锰,物质的量是0.1mol,在1000℃是得到的是7.9gMn的氧化物,相对分子质量=7.90.1=79或是79的整数倍,所以是Mn2O3,故答案为:Mn2O3;
(6)①高锰酸钾具有强氧化性,可以将草酸根氧化,实质是:C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
②0.1000mol?L-1的KMnO4溶液滴定至终点,消耗了4.00mL?KMnO4的溶液,则草酸钠的剩余量=0.1000mol?L-1×0.004L×52=0.001mol,所以反应掉的草酸钠的量是0.001mol,根据反应MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O,
0.001mol?Na2C2O4溶液消耗掉的二氧化锰的物质的量为0.001mol,所以软锰矿中MnO2的百分含量=0.001mol×87g/mol0.435g×100%=20.0%,故答案为:20%.
本题解析:
本题难度:一般
2、选择题 一定温度下,下列叙述正确的是
A.向饱和AgCl水溶液中加入饱和NaCl溶液,c(Cl-)增大,AgCl的溶度积增大
B.将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子的浓度的乘积就是该物质的溶度积
C.向含有AgCl固体的溶液中加入适量的水使AgCl溶解,重新达到平衡时,AgCl的溶度积不变,其溶解度也不变
D.AgCl的Ksp=1.8×10-10mol2·L-2,则在任何含AgCl固体的溶液中,c(Ag+)=c(Cl-)且Ag+与Cl-浓度的乘积等于1.8×10-10mol2·L-2
参考答案:C
本题解析:溶度积只与温度有关,与浓度无关,A错误;将难溶电解质放入纯水中,溶解达平衡时,电解质离子的浓度的系数次方的乘积就是该物质的溶度积,B错误;只有在AgCl饱和溶液中才有,c(Ag+)=c(Cl-),如果向AgCl饱和溶液加入含有Cl-或Ag+的物质,c(Ag+)≠c(Cl-),D错误。答案选C。
点评:溶度积至于温度有关系,与溶液的浓度无关,温度变溶度积改变。
本题难度:一般
3、填空题 氧化铝(Al2O3) 和氮化硅(Si3N4)是优良的高温结构陶瓷,在工业生产和科技领域有重要用途。
(1)Al与NaOH溶液反应的离子方程式为 。
(2)下列实验能比较镁和铝的金属性强弱的是 (填序号)。
a.测定镁和铝的导电性强弱
b.测定等物质的量浓度的Al2(SO4)3和MgSO4溶液的pH
c.向0.1 mol/LAlCl3和0.1 mol/L MgCl2中加过量NaOH溶液
(3)铝热法是常用的金属冶炼方法之一。
已知:4Al (s)+3O2(g) =2Al2O3(s) ΔH1 =" -3352" kJ/mol
Mn(s)+ O2(g) =MnO2 (s) ΔH2 =" -521" kJ/mol
Al与MnO2反应冶炼金属Mn的热化学方程式是 。
(4)氮化硅抗腐蚀能力很强,但易被氢氟酸腐蚀,氮化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和一种铵盐,其反应方程式为 。
(5)工业上用化学气相沉积法制备氮化硅,其反应如下:3SiCl4(g) + 2N2(g) + 6H2(g)
Si3N4(s) + 12HCl(g) △H<0
某温度和压强条件下,分别将0.3mol SiCl4(g)、0.2mol N2(g)、0.6mol H2(g)充入2L密闭容器内,进行上述反应,5min达到平衡状态,所得Si3N4(s)的质量是5.60g。
①H2的平均反应速率是 mol/(L·min)。
②若按n(SiCl4) : n(N2) : n(H2) =" 3" : 2 : 6的投料配比,向上述容器不断扩大加料,SiCl4(g)的转化率应 (填“增大”、“减小”或“不变”)。
(6)298K时,Ksp[Ce(OH)4]=1×10—29。Ce(OH)4的溶度积表达式为Ksp= 。
为了使溶液中Ce4+沉淀完全,即残留在溶液中的c(Ce4+)小于1×10-5mol·L-1,需调节pH为 以上。
参考答案:(1)2Al +2OH-+6H2O = 2[Al(OH)4]- + 3H2↑ (2分)
(2)c (2分)
(3)4Al (s)+ 3MnO2 (s) = 3Mn(s) +2Al2O3(s) ΔH=
本题解析:
本题难度:困难
4、选择题 下列有关沉淀溶解平衡的说法中,正确的是(?)
A. Ksp(AB2)小于Ksp(CD),说明AB2的溶解度小于CD的溶解度
B.在氯化银的沉淀溶解平衡体系中加入蒸馏水,氯化银的Ksp增大
C.在碳酸钙的沉淀溶解平衡体系中加入稀盐酸,沉淀溶解平衡不移动
D.向氯化银沉淀溶解平衡体系中加人碘化钾固体,氯化银沉淀可转化为碘化银沉淀
参考答案:D
本题解析:A 错 Ksp越小,溶解度越大
B 错 Ksp只与温度有关系
C错 加入稀盐酸,和碳酸钙,平衡移动
D 对 氯化银沉淀会转变成更难溶的碘化银沉淀
本题难度:简单
5、选择题 某温度下,
分别在溶液中达到沉淀溶解平衡后,改变溶液
,金属阳离子浓度的变化如图所示。据图分析,下列判断错误的是

A.
B.加适量
固体可使溶液由
点变到
点
C.
两点代表的溶液中
与
乘积相等
D.
、
分别在
、
两点代表的溶液中达到饱和
参考答案:B
本题解析:A、由b、c两点对应数据可比较出KSP[Fe(OH)3]与KSP[Cu(OH)2]的大小,KSP[Fe(OH)3]=c(Fe3+)·(OH-)3=c(Fe3+)·(10-12.7)3,KSP[Cu(OH)2]=c(Cu2+)·(OH-)2=c(Cu2+)·(10-9.6)2,因c(Fe3+)=c(Cu2+),故KSP[Fe(OH)3]<KSP[Cu(OH)2],A正确;
B、向溶液中加入NH4Cl固体,不会导致溶液中的c(OH-)增大,故不能使溶液由a点变到b点,B错误;
C、只要温度不发生改变,溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积(即Kw)就不变.该题中温度条件不变,故c、d两点代表的溶液中c(H+)与c(OH-)的乘积相等,C正确;
D、b、c两点分别处在两条的沉淀溶解平衡曲线上,故两点均代表溶液达到饱和,D正确.
选B.
本题难度:一般