Question

将MnO₂与FeSO₄溶液、硫酸充分反应后过滤，将滤液加热至60℃后，再加入Na₂CO₃溶液，最终可制得碱式碳酸锰[aMnCO₃·bMn(OH)₂·cH₂O]。

（1）用废铁屑与硫酸反应制备FeSO₄溶液时，所用铁屑需比理论值略高，原因是           ，反应前需将废铁屑用热Na₂CO₃溶液浸泡，其目的是                    。

（2）为测定碱式碳酸锰组成，取7.390 g样品溶于硫酸，生成CO₂ 224.0 mL(标准状况)，并配成500 mL溶液。准确量取10.00 mL该溶液，用0.0500 mol·L^-1 EDTA(化学式Na₂H₂Y)标准溶液滴定其中的Mn²⁺(原理为Mn²⁺ +H₂Y^2－=MnY^2－+2H⁺)，至终点时消耗EDTA标准溶液28.00 mL。通过计算确定该样品的化学式。(写出计算过程)

Answer

（1）防止FeSO4被氧气氧化；除去铁屑表面的油污 （2）n(CO2)= n(MnCO3)=0.01 mol

n(EDTA)=0.0014mol

10 mL溶液中 n(Mn2+)=0.0014mol

7.390 g 该碱式碳酸锰中n(Mn2+)=0.07mol，n[Mn(OH)2]=0.06 mol

m(H2O)=0.9 g ，nH2O)=0.05 mol

a∶b∶c= 1∶6∶5

碱式碳酸锰的化学式为MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O

【解析】

试题分析：（1）硫酸亚铁易被氧化，需要加入铁粉防止硫酸亚铁被氧化，用废铁屑与硫酸反应制备FeSO4溶液时，所用铁屑需比理论值略高，原因是防止FeSO4被氧气氧化，反应前需将废铁屑用热Na2CO3溶液浸泡是利用碳酸钠溶液的碱性除去铁表面的油污；

（2）n(CO2)=n(MnCO3)=0.01 mol，n(EDTA)=0.0014mol

10 mL溶液中 n(EDTA)=n(Mn2+)=0.028L×0.0500mol•L﹣1=0.0014mol

500mL溶液n(Mn2+)=0.0014mol×=0.07mol

7.390 g 该碱式碳酸锰中 n(Mn2+)=0.07mol

n[Mn(OH)2]=0.06 mol

m(H2O)=7.390g﹣0.01mol×115g/mol﹣0.06mol×204g/mol=0.9 g

n(H2O)==0.05 mol

a:b:c=1:6:5 碱式碳酸锰的化学式为MnCO3•6Mn(OH)2•5H2O。

【考点定位】考查物质性质和组成的分析判断的相关知识。

【名师点睛】明确反应原理是解题关键；依据碳元素守恒计算得到碳酸锰物质的量，依据反应原理为Mn2++H2Y2-=MnY2-+2H+，得到至终点时消耗EDTA标准溶液28.00mL，计算EDTA的物质的量，得到10ml溶液中所含锰离子物质的量，得到500ml溶液中所含锰离子物质的量，减去碳酸镁物质的量计算得到氢氧化锰物质的量，依据碱式碳酸锰[aMnCO3•bMn(OH)2•cH2O]的化学式计算所含结晶水的质量，得到结晶水的物质的量，得到a：b：c。