2016广东高考化学二轮复习专题限时训练(二十):以元素化合物为载体的化学反应原理ppt

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专题四 以元素化合物为载体的化学反应原理综合考查题55ppt.ppt
专题限时训练(二十) 以元素化合物为载体的化学反应原理综合考查题.doc
课件共55张,习题约3660字。
  专题限时训练(二十) 以元素化合物为载体的化学反应原理综合考查题
  (时间:60分钟 分数:75分)
  1.(15分)(2015•江苏卷)软锰矿(主要成分MnO2,杂质金属元素Fe、Al、Mg等)的水悬浊液与烟气中SO2反应可制备MnSO4•H2O,反应的化学方程式为:
  MnO2+SO2===MnSO4
  (1)质量为17.40 g纯净MnO2最多能氧化________L (标准状况) SO2。
  (2)已知:Ksp[Al(OH)3]=1×10-33,Ksp[Fe(OH)3]=3×10-39,pH=7.1时Mn(OH)2开始沉淀。室温下,除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+(使其浓度均小于1×10-6 mol•L-1),需调节溶液pH范围为________。
  (3)从下图可以看出,从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4•H2O晶体,需控制的结晶温度范围为________。
  (4)准确称取0.171 0 g MnSO4•H2O样品置于锥形瓶中,加入适量H3PO4和NH4NO3溶液,加热使Mn2+全部氧化成Mn3+,用c(Fe2+)=0. 050 0 mol•L-1的标准溶液滴定至终点(滴定过程中Mn3+被还原为Mn2+),消耗Fe2+溶液20.00 mL。计算MnSO4•H2O样品的纯度(请给出计算过程)。
  答案:(1)4.48 (2)5.0<pH<7.1 (3)高于60 ℃
  (4)n(Fe2+)=0. 050 0 mol•L-1×20. 00 mL1 000 mL•L-1=1. 00×10-3 mol n(Mn2+)=n(Fe2+)=1. 00×10-3 mol
  m(MnSO4•H2O)=1. 00×10-3 mol×169 g•mol-1=0.169 g
  MnSO4•H2O样品的纯度为:0.169 g0.171 0 g×100%≈98.8%
  解析:(1)n(MnO2)=17.40 g87 g•mol-1=0.2 mol,由化学方程式MnO2+SO2===MnSO4知,n(SO2)=n(MnO2)=0.2 mol,标准状况下V(SO2)=22.4 L•mol-1×0.2 mol=4.48 L。
  (2)Fe3+全部转化为Fe(OH)3时,c(OH-)=3Ksp[FeOH3]cFe3+=33×10-391×10-6=33×10-11 mol•L-1;
  Al3+全部转化为Al(OH)3时,c(OH-)=3Ksp[AlOH3]cAl3+
  =31×10-331×10-6=1×10-9 mol•L-1,故Al3+、Fe3+完全沉淀时,溶液中OH-的最小浓度应为1×10-9 mol•L-1,即pH最小应为5.0,因为Mn(OH)2沉淀时的最小pH为7.1,故除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+,应调节溶液至5.0<pH<7.1。
  (3)由图可知,60 ℃时,MgSO4•6H2O与MnSO4•H2O的溶解度相等,随着温度的不断升高,MgSO4•6H2O的溶解度逐渐增大,而MnSO4•H2O的溶解度逐渐减小,因此欲从混合溶液中结晶析出MnSO4•H2O,需控制温度在60 ℃以上。
  (4)Fe2+的氧化产物为Fe3+,由质量守恒定律和电子守恒可得:Mn2+~Mn3+~Fe2+。因此,n(Mn2+)=n(Fe2+)=0.050 0 mol•L-1×0.020 L=1.00×10-3 mol,则m(MnSO4•H2O)=1.00×10-3 mol×169 g•mol-1=0.169 g,故MnSO4•H2O样品的纯度为0.169 g0.171 0 g×100% ≈98.8%。
  2.(15分)(2015•福建卷)研究硫元素及其化合物的性质具有重要意义。
  (1)①硫离子的结构示意图为________。
  ②加热时,硫元素的最高价氧化物对应水化物的浓溶液与木炭反应的化学方程式为__________________。
  (2)25 ℃,在0.10 mol•L-1 H2S溶液中,通入HCl气体或加入NaOH固体以调节溶液pH,溶液pH与c(S2-)关系如下图(忽略溶液体积的变化、H2S的挥发)。
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