Question

14．Mn（OH）₂常用作油漆催干劑．向MnSO₄溶液加入NaOH溶液，待沉淀完全后，過濾，洗滌，烘干即可制得Mn（OH）₂．
（1）已知：常溫下Mn（OH）₂的K_sp=1.0×10^-15．如果要使溶液中Mn²⁺沉淀完全，則應(yīng)該保持溶液中c（OH^-）≥1×10^-5mol•L^-1[當(dāng)c（Mn²⁺）≤10^-5mol/L時(shí)，即可認(rèn)為溶液中Mn²⁺沉淀完全]．
（2）Mn（OH）₂還可以通過MnO₂與二氧化硫氣體充分接觸，再與石灰乳反應(yīng)制得，寫出該反應(yīng)的總的化學(xué)方程式MnO₂+SO₂+Ca（OH）₂=Mn（OH）₂+CaSO₄．
（3）一種含Mn²⁺的結(jié)晶水合物組成為A_xMn_yB_z•mH₂O（A表示一種陽離子，B表示一種陰離子）．現(xiàn)稱取39.10g晶體配成100mL溶液X，取20mL溶液X，向其中加入足量的氫氧化鈉溶液，加熱，得到896mL氣體（標(biāo)準(zhǔn)狀況）；另取20mL溶液X，向其中加入鹽酸，無沉淀產(chǎn)生，再加入BaCl₂溶液，產(chǎn)生白色沉淀，過濾，洗滌，烘干，得到固體9.32g．
①A、B的離子符號(hào)分別為NH₄⁺、SO₄^2-．
②通過計(jì)算確定該結(jié)晶水合物的化學(xué)式（寫出計(jì)算過程）．

Answer 1

分析 （1）當(dāng)c（Mn²⁺）≤10^-5mol/L時(shí)，即可認(rèn)為溶液中Mn²⁺沉淀完全，依據(jù)Mn（OH）₂的K_sp=1.0×10^-15計(jì)算此時(shí)氫氧根的濃度即可；
（2）依據(jù)題給信息：反應(yīng)物分別為二氧化錳、二氧化硫、氫氧化鈣，生成物為：氫氧化錳，結(jié)合氧化還原反應(yīng)得失電子守恒書寫即可；
（3）與足量氫氧化鈉反應(yīng)放出氣體，說明含有銨根，能與氯化鋇反應(yīng)生成難溶于酸的沉淀，說明含有硫酸根離子，據(jù)此解答即可．

解答 解：（1）K_sp=1.0×10^-15=c（Mn²⁺）×c（OH^-）²=1×10^-5，由于當(dāng)c（Mn²⁺）≤10^-5mol/L時(shí)，即可認(rèn)為溶液中Mn²⁺沉淀完全，故此時(shí)c（OH^-）=$\sqrt{\frac{1×1{0}^{-15}}{1×1{0}^{-5}}}$=1×10^-5，故要使溶液中Mn²⁺沉淀完全，則應(yīng)該保持溶液中c（OH^-）≥1×10^-5，故答案為：1×10^-5；
（2）由題意可知，二氧化錳具有氧化性，二氧化硫具有還原性，故化學(xué)反應(yīng)方程式為：MnO₂+SO₂+Ca（OH）₂=Mn（OH）₂+CaSO₄，故答案為：MnO₂+SO₂+Ca（OH）₂=Mn（OH）₂+CaSO₄；
（3）①依據(jù)題意得出此物質(zhì)水溶液能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氨氣，說明含有NH₄⁺，能與氯化鋇反應(yīng)生成白色難溶于鹽酸的沉淀，說明此溶液中含有SO₄^2-，
故答案為：NH₄⁺；SO₄^2-；
②氣體為氨氣，據(jù)此得出：n（NH₄⁺）=n（NH₃）×5=0.896 L÷22.4 L/mol×5=0.2 mol
白色沉淀為硫酸鋇，據(jù)此得出n（SO₄^2-）=n（BaSO₄）×5=9.32 g÷233 g/mol×5=0.2 mol                   
根據(jù)電荷守恒：n（NH₄⁺）+2n（Mn²⁺）=2n（SO₄^2-）
n（Mn²⁺）=（2×0.2 mol-0.2 mol）÷2=0.1 mol                             
n（H₂O）=（39.1 g-0.2 mol×18 g/mol-0.1 mol×55 g/mol-0.2 mol×96g/mol）÷18 g/mol=0.6mol
故該結(jié)晶水合物的化學(xué)式為：（NH₄）₂Mn （SO₄）₂•6H₂O，
答：結(jié)晶水合物的化學(xué)式為（NH₄）₂Mn （SO₄）₂•6H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查的是溶度積常數(shù)的應(yīng)用、氧化還原反應(yīng)原理應(yīng)用、溶液中離子的判斷以及物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算，綜合性較強(qiáng)，有一定難度．