Question

【題目】工業(yè)上用軟錳礦(只含MnO2和MnO)、H2SO4(過量)和FeS2制備MnSO4·H2O的流程如下(已知流程中的FeS2、FeSO4、MnO2、MnO均完全反應(yīng))：

（1）已知①中只有三個反應(yīng)，其中兩個反應(yīng)是

MnO+H2SO4MnSO4+H2O

FeS2+H2SO4FeSO4+H2S↑+S↓

完成第三個反應(yīng)：

___MnO2+___FeSO4+___ ____________MnSO4+___ _________+___ _________

（2）沉淀A、B的化學(xué)式分別是____________________、__________________。

（3）濾液X中的溶質(zhì)有__________；實驗室中濃縮濾液Y時使用的玻璃儀器有___________________。

（4）若得到的沉淀A的質(zhì)量和MnSO4·H2O的質(zhì)量分別為96.0 g、321.1 g，②中加入的MnO為0.1 mol，則理論上軟錳礦中MnO2和MnO的物質(zhì)的量之比為____________。

Answer 1

【答案】1 2 2 H2SO4 1 1 Fe2(SO4)3 2 H2O S Fe(OH)3 MnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4 玻璃棒、酒精燈 5∶1

【解析】

（1）根據(jù)題意，反應(yīng)物中要加入硫酸，提供酸性環(huán)境，根據(jù)得失電子守恒和元素守恒配平方程式。（2）根據(jù)所給反應(yīng)方程式和轉(zhuǎn)化關(guān)系判斷沉淀A，濾液X中加入MnO調(diào)節(jié)溶液的pH，可以生成Fe(OH)3沉淀；（3）根據(jù)所給反應(yīng)方程式判斷濾液X中的溶質(zhì)；根據(jù)蒸發(fā)濃縮分析儀器；（4）根據(jù)關(guān)系式，2S~2FeSO4~MnO2，計算MnO2的物質(zhì)的量，根據(jù)錳元素守恒計算軟錳礦中MnO的物質(zhì)的量。

（1）反應(yīng)物中要加入硫酸，提供酸性環(huán)境，錳元素化合價由+4變?yōu)?/span>+2，所以鐵元素化合價由+2升高為+3，有硫酸鐵生成，根據(jù)元素守恒，產(chǎn)物中還有水生成，所以反應(yīng)方程式是 1 MnO2+2_FeSO4+2H2SO41 MnSO4+ 1 Fe2(SO4)3+2H2O。（2）根據(jù)FeS2+H2SO4FeSO4+H2S↑+S↓可知沉淀A為硫單質(zhì)，濾液X加入MnO調(diào)節(jié)溶液的pH，沉淀B為Fe(OH)3。（3）根據(jù)所給反應(yīng)方程式，可知濾液X中含過量的H2SO4、反應(yīng)生成的MnSO4、Fe2(SO4)3，則濾液X中的溶質(zhì)有MnSO4、Fe2(SO4)3、H2SO4；蒸發(fā)操作時使用的玻璃儀器有玻璃棒、酒精燈。（4）根據(jù)關(guān)系式，2S~2FeSO4~MnO2，n(MnO2)=n(S)× =1.5 mol；n(MnSO4·H2O)==1.9 mol，根據(jù)錳元素守恒可知n(MnO)=1.9 mol1.5 mol0.1 mol=0.3 mol，則理論上軟錳礦中MnO2和MnO的物質(zhì)的量之比為5∶1。