研究人員研制利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO₂)吸收硫酸廠的尾氣SO₂，制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下：

已知：浸出液的pH＜2，其中的金屬離子主要是Mn^2＋，還含有少量的Fe^2＋、Al^3＋、Ca^2＋、Pb^2＋等其他金屬離子。PbO₂的氧化性大于MnO₂。PbSO₄是一種微溶物質(zhì)。有關(guān)金屬離子的半徑、形成氫氧化物沉淀時的pH見下表，陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果見下圖。

離子	離子半徑(pm)	開始沉淀 時的pH	完全沉淀 時的pH
Fe2＋	74	7.6	9.7
Fe3＋	64	2.7	3.7
Al3＋	50	3.8	4.7
Mn2＋	80	8.3	9.8
Pb2＋	121	8.0	8.8
Ca2＋	99	－	－

 

請回答下列問題：
（1）寫出浸出過程中生成Mn²⁺反應(yīng)的化學(xué)方程式                            。
（2）氧化過程中主要反應(yīng)的離子方程式                                 。
（3）在氧化后的液體中加入石灰漿，用于調(diào)節(jié)pH值，此處調(diào)節(jié)pH值用到的儀器是       ，應(yīng)調(diào)節(jié)pH的范圍為                     。
（4）陽離子吸附劑可用于除去雜質(zhì)金屬離子。請依據(jù)圖、表信息回答，決定陽離子吸附劑吸附效果的因素有                 、                 等；吸附步驟除去的主要離子為：               。
（5）CaSO₄是一種微溶物質(zhì)，已知Ksp(CaSO₄)=9.10×10^—6。現(xiàn)將c mol·L^—1CaCl₂溶液與2.00×10^—2 mol·L^—1Na₂SO₄溶液等體積混合（忽略體積的變化），則生成沉淀時，c的最小值是　　　　。

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減少SO₂的排放、回收利用SO₂成為世界性的研究課題。我國研究人員研制的利用低品位軟錳礦漿(主要成分是MnO₂)吸收廢渣高溫焙燒產(chǎn)生的SO₂，制備硫酸錳的生產(chǎn)流程如下：

浸出液的pH＜2，其中的金屬離子主要是Mn^2＋，還含有少量的Fe^2＋、Al^3＋、Ca^2＋、Pb^2＋等其他金屬離子。
有關(guān)金屬離子的半徑以及形成氫氧化物沉淀時的pH見下表，陽離子吸附劑吸附金屬離子的效果見下圖。

離子	離子半徑(pm)	開始沉淀時的pH	完全沉淀時的pH
Fe2＋	74	7.6	9.7
Fe3＋	64	2.7	3.7
Al3＋	50	3.8	4.7
Mn2＋	80	8.3	9.8
Pb2＋	121	8.0	8.8
Ca2＋	99	－	－

 
已知PbO₂的氧化性大于MnO₂。請回答下列問題：
⑴ 寫出浸出過程中主要反應(yīng)的化學(xué)方程式   ，氧化過程中主要反應(yīng)的離子方程式   。
⑵ 在氧化后的液體中加入石灰漿，用于調(diào)節(jié)pH，pH應(yīng)調(diào)節(jié)至   。
⑶ 陽離子吸附劑用于除去雜質(zhì)金屬離子。決定陽離子吸附劑吸附效果的因素是   （填寫序號）。
a．溶液的pH      b．金屬離子的電荷      c．金屬離子的半徑      d．吸附時間
⑷ 操作a包括   等過程。

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一、選擇題（本題包括9小題，每小題3分，共27分。每小題只有一個選項符合題意）

題號

1

2

3

4

5

6

7

8

9

答案

D

B

A

A

C

D

C

D

B

二、選擇題（本題包括9小題，每小題4分，共36分。每小題有一個或兩個選項符合題意。若正確答案只包括一個選項，多選時，該題為0分；若正確答案包括兩個選項，只選一個且正確的給2分，選兩個且都正確的給滿分，但只要選錯一個，該小題就為0分）

題號

10

11

12

13

14

15

16

17

18

答案

BD

C

B

C

C

CD

D

AD

AB

說明：非選擇題的化學(xué)方程式、離子方程式中，化學(xué)式錯、配平錯，給0分；“↑”“↓”符號、條件等錯漏扣一半分。

三、（本題包括3小題，共34分）

19．（10分）

(1) Cu²⁺+ CO₃^2-+H₂O= Cu(OH)₂ ↓+CO₂↑

或CO₃^2-+H₂OHCO₃^-+OH^-，Cu²⁺+2OH^‑= Cu(OH)₂ ↓ (2分)

(2)取最后一次洗滌液，滴加BaCl₂溶液，無沉淀生成，說明已洗凈。(2分)

(3)CuSO₄、澄清石灰水 (各1分，共2分)

(4)B中無水硫酸銅變藍(lán)，澄清石灰水不變渾濁(各1分，共2分)

(5) 實驗結(jié)束后裝置中殘留的氣體不能被吸收；裝置中原有的空氣有影響；石灰水可能會吸收空氣中的CO₂。(2分，答任一點即可)

20．（12分）

（1）取少量濾液加入試管中，先滴加KSCN溶液（1分），再滴加氯水（或雙氧水、稀硝酸）（1分），溶液由淺綠色變?yōu)檠�紅色（1分）。 （共3分，合理即給分）    

（2）將Fe²⁺全部氧化為Fe³⁺（1分）

   （3）Fe³⁺+3OH^―=Fe（OH）₃↓（或Fe³⁺+3NH₃?H₂O=Fe（OH）₃↓+3NH₄⁺） （2分）

（4）過濾、冷卻（各1分，共2分）

   （5）①250mL容量瓶 （1分）  ②b （1分）   

（6）  69.5mg（2分）

 21．（12分）

(l）假設(shè)2 ：溶液中存在SO₃^2―和HCO₃^―（ 1分）

假設(shè)3、溶液中存在HCO₃^―和SO₄^2―（2和3順序不限。）(1分）

（2）

步驟編號

實驗操作

預(yù)期現(xiàn)象和結(jié)論

①

用膠頭滴管取少量溶液加入試管A中，再用滴管取過量的lmol/L氯化鋇溶液并滴入其中（1分），充分反應(yīng)，靜置，然后將沉淀和上層清液分別裝入另外的兩支試管B、C中（1分）

產(chǎn)生白色沉淀，說明原溶液中含有SO₄^2―或SO₃^2―或兩者都有（2分）

②

往裝有沉淀的試管B中加入過量的2mol/L鹽酸，將產(chǎn)生的氣體通入品紅溶液（1分）

沉淀部分溶解, 并產(chǎn)生氣體. （1分）

品紅褪色，說明原溶液中一定含有SO₄^2―和SO₃^2―（1分）

③

往裝有上層清液的試管C中加入2mol/L鹽酸；將產(chǎn)生的氣體通入澄清石灰水（1分）

產(chǎn)生無色氣泡, （1分）

澄清石灰水變渾濁，說明原溶液中含有HCO₃^―（1分）

④

其它方案合理給分

四、（本題包括3小題，共34分）

22．(11分)

（1）（2分）                   C（NH₃）（mol?L^-1）

（2）50%  （2分）

（3）a、c （2分，答對1個1分，多選、選錯為0分）

（4）向正反應(yīng)方向（1分）；不變（1分）

（5）（3分）如右圖：

23．(11分)

（1）BaSO₄（s）＋4C（s）= BaS（s）＋4CO（g）；△H=+571.2 kJ•mol^-1 （2分）

（2）S^2- + H₂O  HS^－ + OH^－（２分）

（3）解：設(shè)每次用1.00L 2.0 mol•L^－1飽和Na₂CO₃溶液能處理xmol BaSO₄

   BaSO₄＋CO₃^2-＝BaCO₃＋SO₄^2-

        (2.0-x) mol•L^－1     x mol•L^－1