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  • \(\rm{MnSO_{4}⋅H_{2}O}\)在工业、农业等方面有广泛的应用。

    \(\rm{(}\)一\(\rm{)}\)制备:工业上用化工厂尾气中低浓度\(\rm{SO_{2}}\)与软锰矿\(\rm{(}\)主要成分\(\rm{MnO_{2}}\),杂质金属元素\(\rm{Mg}\)、\(\rm{Al}\)、\(\rm{Fe}\)等\(\rm{)}\)制备\(\rm{MnSO_{4}⋅H_{2}O}\)过程如下:

    已知:浸出液中阳离子主要有\(\rm{H}\)\(\rm{{\,\!}^{+}}\)、\(\rm{Mn}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)、\(\rm{Mg}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)、\(\rm{Fe}\)\(\rm{{\,\!}^{2+}}\)、\(\rm{Al}\)\(\rm{{\,\!}^{3+}}\)等;浸出过程中发生的主要反应化学方程式为:\(\rm{MnO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{+SO}\)\(\rm{{\,\!}_{2}}\)\(\rm{=MnSO}\)\(\rm{{\,\!}_{4}}\)

    \(\rm{(1)}\)生产中将软锰矿粉碎的目的是                                 

    \(\rm{(2)}\)物质\(\rm{X}\)最好选用                   

    \(\rm{a.}\)盐酸                 \(\rm{b.}\)硫酸                  \(\rm{c.}\)硝酸

    \(\rm{(3)}\)酸浸时\(\rm{SO_{2}}\)的吸收效率与\(\rm{pH}\)、温度的关系如下图所示,为提高\(\rm{SO_{2}}\)的吸收效率,酸浸时\(\rm{pH}\)控制在         左右,温度控制在           \(\rm{℃}\)左右最适宜。

    \(\rm{(4)}\)流程中“氧化”步骤的目的是将\(\rm{Fe^{2+}}\)氧化为\(\rm{Fe^{3+}}\),请完善反应的化学方程式\(\rm{MnO_{2}+2FeSO_{4}+}\)            \(\rm{= MnSO_{4}+ Fe_{2}(SO_{4})_{3} + 2H_{2}O}\)。

    \(\rm{(5)}\)加入石灰浆调节\(\rm{pH}\),可将氧化后的浸出液中杂质离子形成氢氧化物除去。

    已知:\(\rm{(}\)一\(\rm{)}\)有关氢氧化物沉淀\(\rm{pH}\)对应表

    氢氧化物

    \(\rm{Fe(OH)_{3}}\)

    \(\rm{Al(OH)_{3}}\)

    \(\rm{Mn(OH)_{2}}\)

    \(\rm{Mg(OH)_{2}}\)

    开始沉淀\(\rm{pH}\)

    \(\rm{1.8}\)

    \(\rm{4.1}\)

    \(\rm{8.3}\)

    \(\rm{9.4}\)

    完全沉淀\(\rm{pH}\)

    \(\rm{3.2}\)

    \(\rm{5.0}\)

    \(\rm{9.8}\)

    \(\rm{12.4}\)

    \(\rm{(}\)二\(\rm{)Fe^{3+}}\)能与\(\rm{KSCN}\)溶液作用显血红色

    则加石灰浆时应控制溶液的\(\rm{pH}\)范围为           。测定溶液的\(\rm{pH}\)最后选           \(\rm{(a.pH}\)试纸   \(\rm{b.pH}\)计\(\rm{)}\)检验\(\rm{Fe^{3+}}\)是否除尽的最佳方法是             

    \(\rm{(6)}\)操作\(\rm{1}\)包括过滤和洗涤,过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和          洗涤的目的是                                          

    \(\rm{(7)}\)已知硫酸锰、硫酸镁结晶水合物的溶解度曲线如图,则操作\(\rm{2}\)包括:蒸发浓缩,              ,过滤、洗涤、干燥。

    \(\rm{(}\)二\(\rm{)}\)应用:

    \(\rm{(8)}\)用\(\rm{MnSO_{4}}\)可测定水中溶解氧。方法是:取\(\rm{100mL}\) 水样,迅速加入足量\(\rm{MnSO_{4}}\)溶液及含有\(\rm{NaOH}\)的\(\rm{KI}\)溶液,立即塞上塞子、振荡,使之充分反应;打开塞子,迅速加入适量的稀硫酸,此时有\(\rm{I_{2}}\)生成;再用\(\rm{0.79g⋅L^{-1}Na_{2}S_{2}O_{3}}\)溶液和\(\rm{I_{2}}\)反应,当消耗\(\rm{Na_{2}S_{2}O_{3}}\)溶液 \(\rm{12.0mL}\)时反应完全\(\rm{.}\)有关化学反应方程式如下:

    \(\rm{①2MnSO_{4}+O_{2}+4NaOH=2MnO(OH)_{2}+2Na_{2}SO_{4}}\);

    \(\rm{②MnO(OH)_{2}+ 2KI + 2H_{2}SO_{4\;}= MnSO_{4}+ K_{2}SO_{4}+ I_{2\;}+ 3H_{2}O}\);

    \(\rm{③I_{2}+ 2Na_{2}S_{2}O_{3}= Na_{2}S_{4}O_{6}+ 2NaI}\)。

    计算水样中溶解氧的浓度\(\rm{(}\)以\(\rm{mg⋅L^{-1}}\)为单位\(\rm{)}\),写出计算过程。

    【考点】化学反应方程式的计算,化学式,溶液的PH值及其应用,空气污染防治措施,综合方法分离提纯,实验操作注意事项,影响化学反应速率因素的探究,实验数据处理与误差分析,常用仪器,质量守恒定律的应用,过滤方法及应用,酸的化学性质,化学实验方案设计与评价
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    难度:较难
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