Question

【題目】軟錳礦（主要成分MnO2 ， 雜質金屬元素Fe、Al、Mg等）的水懸濁液與煙氣中SO2反應可制備MnSO4H2O，反應的化學方程式為：MnO2+SO2═MnSO4 ．
（1）質量為17.40g純凈MnO2最多能氧化L（標準狀況）SO2 ．
（2）已知：Ksp[Al（OH）3]=1×10﹣33 ， Ksp[Fe（OH）3]=3×10﹣39 ， pH=7.1時Mn（OH）2開始沉淀．室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+（使其濃度均小于1×10﹣6molL﹣1），需調節溶液pH范圍為 ．
（3）如圖可以看出，從MnSO4和MgSO4混合溶液中結晶MnSO4H2O晶體，需控制的結晶溫度范圍為 ．
（4）準確稱取0.1710gMnSO4H2O樣品置于錐形瓶中加入適量H3PO4和NH4NO3溶液，加熱使Mn2+全部氧化成Mn3+ ， 用c（Fe2+）=0.050molL﹣1的標準溶液滴定至終點（滴定過程中Mn3+被還原為Mn2+），消耗Fe2+溶液20.00mL．MnSO4H2O樣品的純度 ．

Answer 1

【答案】
（1）4.48
（2）5.0＜pH＜7.1
（3）高于60℃
（4）98.8%
【解析】解：（1）根據MnO2+SO2=MnSO4可知，n（SO2）=n（MnO2）= =0.2mol，其體積為0.2mol×22.4L/mol=4.48L， 所以答案是：4.48；（2）pH=7.1時Mn（OH）2開始沉淀．室溫下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+ ， 氫氧化鋁完全變成沉淀時的pH：Ksp[Al（OH）3]=1×10﹣33=c（Al3+）×c3（OH﹣），c（Al3+）=1×10﹣6molL﹣1 ， 解得：c（OH﹣）=1×10﹣9molL﹣1 ， c（H+）=1×10﹣5molL﹣1pH=5，同理Fe（OH）3完全變成沉淀時，pH約為3.5，故pH范圍是：5.0＜pH＜7.1，所以答案是：5.0＜pH＜7.1；（3）從MnSO4和MgSO4混合溶液中結晶MnSO4H2O晶體，根據圖上信息，高于60℃以后MnSO4H2O的溶解度減小，而MgSO46H2O的溶解度增大，因此控制結晶溫度范圍是高于60℃這樣可以得到純凈的MnSO4H2O，所以答案是：高于60℃；（4）根據氧化還原反應中得失電子守恒：n（Mn3+）×1=n（Fe2+）×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol，根據Mn元素守恒，m（MnSO4H2O）=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g，純度為 ×100%=98.8%，
答：MnSO4H2O樣品的純度為98.8%．