Question

Ⅰ、高純MnCO₃是制備高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以MnO₂為原料制備少量高純MnCO₃的操作步驟如下：

（1）制備MnSO₄溶液：在燒瓶中（裝置見(jiàn)圖）加入一定量MnO₂   和水，攪拌，通入 SO₂和N₂混合氣體，反應(yīng)3h。停止通入SO₂，繼續(xù)反應(yīng)片刻，過(guò)濾（已知MnO₂+H₂SO₃=MnSO₄+H₂O）。

①石灰乳作用：                          。

②若實(shí)驗(yàn)中將換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn²⁺、SO₄^2-的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如右圖。導(dǎo)致溶液中Mn²⁺、SO₄^2-濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是                                。

（2）制備高純MnCO₃固體：已知MnCO₃難溶于水、乙醇，潮濕 時(shí)易被空氣氧化，100℃開(kāi)始分解；Mn(OH)₂開(kāi)始沉淀時(shí)pH=7.7, 請(qǐng)補(bǔ)充由（1）制得的MnSO₄溶液制備高純MnCO₃的操作步驟：

[實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：Ca(OH)₂、NaHCO₃、Na₂CO₃、C₂H₅OH]。

①                                                ；

②                                               ；    

③檢驗(yàn)SO₄^2-是否被洗滌除去；      ④用少量乙醇洗滌；          ⑤低于100℃干燥。

Ⅱ、鋅鋁合金的主要成分有Zn、Al、Cu、Si等元素。實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其中Cu含量的步驟如下：①稱(chēng)取該合金樣品1.1g，用HCl和H₂O₂溶解后，煮沸除去過(guò)量H₂O₂，過(guò)濾，濾液定容于250mL容量瓶中。

②用移液管移取50.00mL濾液于250mL碘量瓶中，控制溶液的pH=3～4，加入過(guò)量KI溶液（生成CuI和I₂）和指示劑，用0.01100mol×L^-1Na₂S₂O₃溶液滴定生成的I₂至終點(diǎn)（反應(yīng)：I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-），消耗Na₂S₂O₃溶液6.45mL。

（1）判斷步驟②滴定終點(diǎn)的方法是                                                。

（2）計(jì)算合金中Cu的質(zhì)量分?jǐn)?shù)               。

 

Answer 1

【答案】

Ⅰ、（1）①吸收多余的二氧化硫（1分）②O₂與H₂SO₃反應(yīng)生成H₂S0₄（1分）

（2）①邊攪拌邊加入NaHCO₃(Na₂CO₃),并控制溶液pH<7.7 （2分） ②過(guò)濾，用少量水洗滌2~3次。（2分）

Ⅱ、（1）當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液時(shí)，溶液由藍(lán)色突變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘不變色（2分）  （2）0.02064（2分）

【解析】Ⅰ、（1）①由于SO₂是大氣污染物，需要尾氣處理，即石灰乳的作用是吸收多余的二氧化硫。

②由于氧氣具有氧化性，而亞硫酸具有還原性，因此原因是O₂與H₂SO₃反應(yīng)生成H₂S0₄導(dǎo)致的。

（2）要生成碳酸錳，則需要加入碳酸鹽，然后通過(guò)控制溶液的pH即可產(chǎn)生碳酸錳。碳酸錳不溶于水，過(guò)濾得到，即步驟是①邊攪拌邊加入NaHCO₃(Na₂CO₃),并控制溶液pH<7.7 （2分） ②過(guò)濾，用少量水洗滌2~3次。

Ⅱ、（1）①由于碘遇淀粉顯藍(lán)色，所以指示劑是淀粉，終點(diǎn)時(shí)的現(xiàn)象是當(dāng)?shù)稳胱詈笠坏蜰a₂S₂O₃溶液時(shí)，溶液由藍(lán)色突變?yōu)闊o(wú)色，且半分鐘不變色。

②銅離子氧化碘離子的方程式為2Cu^2＋＋4I^－=2CuI＋I(xiàn)₂，因此根據(jù)I₂ + 2S₂O₃^2- = 2I^- + S₄O₆^2-可知，Cu^2＋～S₂O₃^2-。所以銅離子的物質(zhì)的量是0.01100mol/L×0.00645L＝7.095×10^－5mol，則合金中銅的質(zhì)量是7.095×10^－5mol×5×64g/mol＝0.022704g，所以質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.022704÷1.1＝0.02064。