Question

【题目】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MnSO4H2O，反应的化学方程式为：MnO2+SO2═MnSO4 ．
（1）质量为17.40g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1×10﹣6molL﹣1），需调节溶液pH范围为 ．
（3）如图可以看出，从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4H2O晶体，需控制的结晶温度范围为 ．
（4）准确称取0.1710gMnSO4H2O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+）=0.050molL﹣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20.00mL．MnSO4H2O样品的纯度 ．

Answer 1

【答案】
（1）4.48
（2）5.0＜pH＜7.1
（3）高于60℃
（4）98.8%
【解析】解：（1）根据MnO2+SO2=MnSO4可知，n（SO2）=n（MnO2）= =0.2mol，其体积为0.2mol×22.4L/mol=4.48L， 所以答案是：4.48；（2）pH=7.1时Mn（OH）2开始沉淀．室温下，除去MnSO4溶液中的Fe3+、Al3+ ， 氢氧化铝完全变成沉淀时的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完全变成沉淀时，pH约为3.5，故pH范围是：5.0＜pH＜7.1，所以答案是：5.0＜pH＜7.1；（3）从MnSO4和MgSO4混合溶液中结晶MnSO4H2O晶体，根据图上信息，高于60℃以后MnSO4H2O的溶解度减小，而MgSO46H2O的溶解度增大，因此控制结晶温度范围是高于60℃这样可以得到纯净的MnSO4H2O，所以答案是：高于60℃；（4）根据氧化还原反应中得失电子守恒：n（Mn3+）×1=n（Fe2+）×1=0.02L×0.0500mol=1.00×10﹣3mol，根据Mn元素守恒，m（MnSO4H2O）=1.00×10﹣3mol×169g/mol=0.169g，纯度为 ×100%=98.8%，
答：MnSO4H2O样品的纯度为98.8%．