Question

本题有两部分

I：软锰矿(主要成分MnO₂，杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO₂反应可制备MnSO₄·H₂O，反应的化学方程式为：MnO₂+SO₂=MnSO₄

（1）质量为17.4g纯净MnO₂最多能氧化____________L(标准状况)SO₂。

（2）上述反应制得的溶液，调节pH值到5～7的范围，以除去Fe³⁺、 Al³⁺(使其浓度小于l×10^-6mol·L^-1)，然后从得到的MnSO₄和 MgSO₄混合溶液中结晶MnSO₄·H₂O晶体，下图可以看出，需控制结晶温度在_______以上。

II：以磷石膏(主要成分CaSO₄，杂质SiO₂、A1₂O₃等)为原料可制备轻质CaCO₃。

（1）匀速向浆料中通入CO₂，浆料清液的pH和c(SO₄^2-)随时间变化见下图。清液pH>11时CaSO₄转化的离子方程式_______________________

（2）当清液pH接近6．5时，过滤并洗涤固体。滤液中物质的量浓度最大的两种阴离子为SO₄^2-和_______(填化学式)；检验洗涤是否完全的方法是____________。

（3）磷石膏若用氢氧化钠溶液溶解，发生反应的有关离子方程式为：

_________________________________    、____________________________________

Answer

Ⅰ： （1）4.48 （2）60℃以上

Ⅱ：（1）CaSO4+2NH3·H2O+CO2 =CaCO3↓+2NH4++SO42-+H2O （或CaSO4+ CO32- =CaCO3↓+SO42-）

（2） HCO3- 取少量最后一次的洗涤过滤液与试管中，向其中滴加盐酸酸化的氯化钡溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全

（3） Al2O3+2OH-+3H2O ====2[Al(OH)4] - SiO2+2OH-===SiO32 -+H2O

【解析】

试题分析：Ⅰ（1）质量为17.4g纯净MnO2的物质的量为0.2mol，根据化学反应MnO2+SO2=MnSO4[，最多能氧化0.2molSO2气体，在标准状况下的体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L

（2）由图像可知，当温度在60℃以上时，MnSO4·H2O晶体的溶解度随温度的升高明显降低，其它两种结晶水合物的溶解度随温度的升高而升高，这样有利于MnSO4·H2O晶体结晶析出。

Ⅱ、（1）浆料中含有氨水，能吸收CO2转变成CO32－，利用碳酸钙的溶解度小于硫酸钙的溶解度进行沉淀的转化，离子方程式方程式CaSO4+2NH3·H2O+CO2 =CaCO3↓+2NH4++SO42-+H2O。

（2）当清液PH接近6．5时，由图像可知，溶液中有SO42-，，此时通入的CO2 会与CO32-反应生成HCO3-，离子方程式为CO2+H2O+CO32-=2HCO3-，则阴离子浓度最大的是SO42－、HCO3－；沉淀是否洗净，验证最后一次洗涤液，验证是否含有SO42－，则操作步骤为取少量最后一次的洗涤过滤液于试管中，向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，若不产生白色沉淀，则表明已洗涤完全；

（3）磷石膏的主要成分是CaSO4，含有杂质SiO2、A12O3等，氧化铝和SiO2均和氢氧化钠溶液反应，所以磷石膏若用氢氧化钠溶液溶解，发生反应的有关离子方程式为Al2O3+2OH-+3H2O ====2[Al(OH)4] -、SiO2+2OH-===SiO32 -+H2O。

考点：考查工艺流程、影响化学反应速率因素、沉淀洗涤、沉淀转化等方面的知识。