锰元素在炼钢等方面有着广泛的应用。以纤维素和软锰矿(主要成分为MnO2,含少量SiO2、FeO、Fe2O3、MgO等杂质)为主要原料,制备MnSO4溶液的工艺流程如图所示:

请回答下列问题:
(1)Mn位于元素周期表中 dd区(按电子排布分区)。
(2)“酸设”过程中,纤维素能将锰元素等还原。“氧化”过程的离子方程式为 H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2OH2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O。
(3)“沉铁”时,滴入适量氨水充分反应后,需将混合体系煮沸冷却后再过滤、煮沸的目的是 将过量的氨水转化为氨气除去将过量的氨水转化为氨气除去。
(4)若“沉镁”前溶液中Mg2+浓度为0.002mol/L,取等体积的NaF溶液与该溶液混合(假设混合前后溶液总体积不变),要使Mg2+完全沉淀,则所加NaF溶液的浓度至少为 0.00920.0092mol/L。[已知,Ksp(MgF2)=7×10-11,7≈2.6]
(5)MnSO4溶液中锰元素含量的测定:取5mLMnSO4溶液于锥形瓶中,滴加2~3滴铬黑T(HIn2-)作指示剂,用0.01mol/LEDTA(H2Y2-)标准液滴定至终点,消耗标准液15.00mL。滴定原理如下:
Mn2++HIn2-(蓝色)⇌MnIn-(红色)+H+
Mn2++H2Y2-(无色)⇌MnY2-(无色)+2H+
MnIn-+H2Y2-⇌MnY2-+H++HIn2-
①滴定终点的颜色变化为 红色变蓝色红色变蓝色。
②MnSO4溶液中锰元素含量为 1.651.65g/L。
(6)锰元素的氧化态—吉布斯自由能图如图所示,该图具有多方面的应用。

①可判断不同氧化态的锰元素在水溶液中的相对稳定性,由图可知,在酸性溶液中Mn2+是锰的最稳定态,则在碱性溶液中 MnO2MnO2(写化学式)是锰的最稳定态。
②可预测歧化反应发生的可能性。若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的上方,则该氧化态不稳定,能发生歧化反应,生成其相邻两氧化态。反之,若某氧化态位于它相邻两氧化态连线的下方,则该氧化态是相对稳定的。则由图可知,MnO2-4在 酸性酸性(填“酸性”或“碱性”)环境中更易发生歧化反应该反应的离子方程式为 4H++3MnO2-4=MnO2+2MnO-4+2H2O4H++3MnO2-4=MnO2+2MnO-4+2H2O。
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【答案】d;H2O2+2Fe2++2H+=2Fe3++2H2O;将过量的氨水转化为氨气除去;0.0092;红色变蓝色;1.65;MnO2;酸性;4H++3=MnO2+2+2H2O
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【解答】
【点评】
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发布:2024/7/5 8:0:9组卷:37引用:2难度:0.4
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