Question

6．將MnO₂與FeSO₄溶液、硫酸充分反應(yīng)后過濾，將濾液加熱至60℃后，再加入Na₂CO₃溶液，最終可制得堿式碳酸錳[aMnCO₃•bMn（OH）₂•cH₂O]．
（1）用廢鐵屑與硫酸反應(yīng)制備FeSO₄溶液時(shí)，所用鐵屑需比理論值略高，原因是防止FeSO₄被氧氣氧化，反應(yīng)前需將廢鐵屑用熱Na₂CO₃溶液浸泡，其目的是除去鐵屑表面的油污．
（2）為測定堿式碳酸錳組成，取7.390g樣品溶于硫酸，生成CO₂224.0mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況），并配成500mL溶液．準(zhǔn)確量取10.00mL該溶液，用0.0500mol•L^-1EDTA（化學(xué)式Na₂H₂Y）標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定其中的Mn²⁺（原理為Mn²⁺+H₂Y^2-=MnY^2-+2H⁺），至終點(diǎn)時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液28.00mL．通過計(jì)算確定該樣品的化學(xué)式．（寫出計(jì)算過程）
n（CO₂）=n（MnCO₃）=0.01moln（EDTA）=0.0014mol
10mL溶液中n（EDTA）=n（Mn²⁺）=0.028L×0.0500mol•L^-1=0.0014mol
500mL溶液n（Mn²⁺）=0.0014mol×$\frac{500}{10}$=0.07mol
7.390 g 該堿式碳酸錳中 n（Mn²⁺）=0.07mol
n[Mn（OH）₂]=0.06 mol
m（H₂O）=7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9 g
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol
a：b：c=1：6：5 堿式碳酸錳的化學(xué)式為MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)生成的硫酸亞鐵易被氧化，需要加入鐵粉防止硫酸亞鐵被氧化，反應(yīng)前需將廢鐵屑用熱Na₂CO₃溶液浸泡是利用碳酸鈉溶液的堿性除去鐵表面的油污；
（2）依據(jù)碳元素守恒計(jì)算得到碳酸錳物質(zhì)的量，依據(jù)反應(yīng)原理為Mn²⁺+H₂Y^2-=MnY^2-+2H⁺，得到至終點(diǎn)時(shí)消耗EDTA標(biāo)準(zhǔn)溶液28.00mL，計(jì)算EDTA的物質(zhì)的量，得到10ml溶液中所含錳離子物質(zhì)的量，得到500ml溶液中所含錳離子物質(zhì)的量，減去碳酸鎂物質(zhì)的量計(jì)算得到氫氧化錳物質(zhì)的量，依據(jù)堿式碳酸錳[aMnCO₃•bMn（OH）₂•cH₂O]的化學(xué)式計(jì)算所含結(jié)晶水的質(zhì)量，得到結(jié)晶水的物質(zhì)的量，得到a：b：c．

解答 解：（1）硫酸亞鐵易被氧化，需要加入鐵粉防止硫酸亞鐵被氧化，用廢鐵屑與硫酸反應(yīng)制備FeSO₄溶液時(shí)，所用鐵屑需比理論值略高，原因是防止FeSO₄被氧氣氧化，反應(yīng)前需將廢鐵屑用熱Na₂CO₃溶液浸泡是利用碳酸鈉溶液的堿性除去鐵表面的油污，
故答案為：防止FeSO₄被氧氣氧化；除去鐵屑表面的油污；
（2）n（CO₂）=n（MnCO₃）=0.01 mol    n（EDTA）=0.0014mol
10 mL溶液中  n（EDTA）=n（Mn²⁺）=0.028L×0.0500mol•L^-1=0.0014mol
500mL溶液n（Mn²⁺）=0.0014mol×$\frac{500}{10}$=0.07mol
7.390 g 該堿式碳酸錳中 n（Mn²⁺）=0.07mol
n[Mn（OH）₂]=0.06 mol
m（H₂O）=7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9 g
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol
a：b：c=1：6：5 堿式碳酸錳的化學(xué)式為MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O，
故答案為：n（CO₂）=n（MnCO₃）=0.01 mol    n（EDTA）=0.0014mol
10 mL溶液中  n（EDTA）=n（Mn²⁺）=0.028L×0.0500mol•L^-1=0.0014mol
500mL溶液n（Mn²⁺）=0.0014mol×$\frac{500}{10}$=0.07mol
7.390 g 該堿式碳酸錳中 n（Mn²⁺）=0.07mol
n[Mn（OH）₂]=0.06 mol
m（H₂O）=7.390g-0.01mol×115g/mol-0.06mol×204g/mol=0.9 g
n（H₂O）=$\frac{0.9g}{18g/mol}$=0.05 mol
a：b：c=1：6：5 堿式碳酸錳的化學(xué)式為MnCO₃•6Mn（OH）₂•5H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了物質(zhì)性質(zhì)和組成的分析判斷，化學(xué)式計(jì)算應(yīng)用，注意滴定實(shí)驗(yàn)的過程分析和計(jì)算應(yīng)用，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．