硫酸锰铵[(NH4)xMny(SO4)2⋅nH2O]可用作织物和木材加工的防火剂。实验室利用废弃锌锰干电池可以制备硫酸锰铵并回收ZnCl2溶液。步骤如下:
步骤I:拆分干电池得到锰粉(主要含MnO2、炭粉、NH4Cl、ZnCl2和少量FeCl2等),水洗、过滤。
步骤Ⅱ:向步骤Ⅰ所得滤渣中加入足量葡萄糖和稀硫酸溶液后浸取。
步骤Ⅲ:将浸取后所得混合物加热浓缩,利用如图装置过滤,得到MnSO4溶液。

步骤Ⅳ:向MnSO4溶液中加入硫酸铵固体,待硫酸铵全部溶解后,在冰水浴中冷却结晶,过滤,并用少量乙醇溶液洗涤滤渣,干燥后得到(NH4)xMny(SO4)2⋅nH2O。
(1)写出步骤Ⅱ中葡萄糖、MnO2、H2SO4反应生成MnSO4和CO2的化学方程式:C6H12O6+12MnO2+12H2SO4=12MnSO4+18H2O+6CO2↑C6H12O6+12MnO2+12H2SO4=12MnSO4+18H2O+6CO2↑。
(2)步骤Ⅲ中过滤时利用图装置的目的是 防止硫酸锰晶体析出防止硫酸锰晶体析出。
(3)已知:①实验中有关数据如下表(开始沉淀时的金属离子浓度以1.0mol⋅L-1计算,沉淀完全时以金属离子浓度小于10-5mol⋅L-1计算)。
- | Fe2+ | Fe3+ | Zn2+ |
开始沉淀时的pH | 5.8 | 1.1 | 5.9 |
恰好沉淀完全时的pH | 8.8 | 3.2 | 8.0 |
向固体混合物中加入1.0mol•L-1盐酸至固体完全溶解,向溶液中加入适量30%H2O2,使其充分反应,向溶液中加入Zn(OH)2固体,调节溶液pH在3.2~5.9范围内,过滤
向固体混合物中加入1.0mol•L-1盐酸至固体完全溶解,向溶液中加入适量30%H2O2,使其充分反应,向溶液中加入Zn(OH)2固体,调节溶液pH在3.2~5.9范围内,过滤
。[实验中可选用的试剂:30%H2O2溶液、Zn(OH)2固体、1.0mol⋅L-1NaOH溶液、1.0mol⋅L-1HCl溶液](4)某同学为测定硫酸锰铵[(NH4)xMny(SO4)2⋅nH2O]的组成,进行如下实验:准确称取4.090g样品,配制成100.00mL溶液A;准确量取25.00mL溶液A,用0.080mol⋅L-1的EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Mn2+(反应的离子方程式为Mn2++H2Y2-=MnY2-+2H+),消耗EDTA标准溶液31.25mL;另取25.00mL溶液A,加足量的NaOH溶液并充分加热,生成NH3112mL(标准状况)。通过计算确定硫酸锰铵的化学式为
(NH4)2Mn(SO4)2•7H2O
(NH4)2Mn(SO4)2•7H2O
。【考点】制备实验方案的设计;探究物质的组成或测量物质的含量.
【答案】C6H12O6+12MnO2+12H2SO4=12MnSO4+18H2O+6CO2↑;防止硫酸锰晶体析出;向固体混合物中加入1.0mol•L-1盐酸至固体完全溶解,向溶液中加入适量30%H2O2,使其充分反应,向溶液中加入Zn(OH)2固体,调节溶液pH在3.2~5.9范围内,过滤;(NH4)2Mn(SO4)2•7H2O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:11引用:1难度:0.6
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(1)在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有
(2)“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长,溶液中Fe2+含量将下降,其原因是
(3)根据下表数据:氢氧化物 Al(OH)3 Mg(OH)2 Fe(OH)3 Fe(OH)2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61
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Fe3+已经除尽的试剂是
(4)“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀,则操作B是
(5)煅烧A的反应方程式是
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