1、考点研析 题组冲关 体验高考 演练提升 课时规范训练 第2讲 化学与资源开发利用考纲要求 1.了解化学在水处理中的应用。2.了解煤、石油和天然气等综合利用的意义。3.了解我国无机化工的生产资源和产品的主要种类。4.了解海水的综合利用。了解化学科学发展对自然资源利用的作用。5.了解化学对废旧物资再生与综合利用的作用。考点一 多样化的水处理技术1天然水的净化(1)基本流程：(2)常用混凝剂为铝盐(如硫酸铝、明矾、碱式氯化铝等)、三价铁盐等。原理为 Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，生成的胶体能吸附水中的悬浮杂质而沉降。(3)常用的消毒剂为液氯、漂白
2、粉、臭氧、二氧化氯等。(4)除去水中的异味：活性炭颗粒的表面积大，吸附能力强，让水通过由细小的活性炭颗粒组成的滤床能够除去水中的异味。2硬水的软化(1)硬水和软水：(2)硬度的类型：暂时硬度由钙、镁的引起的硬度。永久硬度由钙、镁的引起的硬度。碳酸氢盐硫酸盐或氯化物(3)硬水的软化方法：3.污水处理的方法4.海水淡化海水淡化又称脱盐，利用物理、化学、生物方法将海水中溶解的盐脱除。常用方法有蒸馏法、电渗析法、反渗透法、冷冻法等。题组 1 水的净化 硬水软化1(2016沈阳模拟)自来水加工处理流程如下，下列有关说法不正确的是()A若用 FeSO4 作混凝剂，最终铁将以 Fe(OH)2 形式进入反应沉
3、淀池B投药时常加入适量的石灰，是为了除去水中 Mg2、HCO3等C自来水生产中，前面加氯起消毒杀菌作用，后面加氯是保持水中有效氯的含量，防止自来水二次污染D用 ClO2 消毒自来水，消毒效率是等质量氯气的 2.63 倍解析：选 A。A 项中 Fe2具有较强的还原性，能被氯气氧化为 Fe3，最终将以 Fe(OH)3 的形式进入反应沉淀池，A 项错误；B 项中加入石灰，是因反应 Mg22OH=Mg(OH)2，Ca2OHHCO3=CaCO3H2O，使水的硬度降低，B 项正确；多次处理自来水过程中易造成二次污染，再次加氯，可消除这一影响，C 项正确；D 项中消毒过程中氯元素的化合价发生变化：ClO2C
4、l，1 mol ClO2 得 5 mol e；Cl22Cl，等质量的 Cl2 得67.5 g71 g/mol21.9 mol e，两者消毒效率之比为 51.92.63，D项正确。2水处理技术在生产、生活中应用广泛。(1)含有较多_离子的水称为硬水。硬水加热后产生碳酸盐沉淀的离子方程式为_(写出一个即可)。(2)将 RH 型阳离子交换树脂和 ROH 型阴离子交换树脂串接来软化天然硬水，应先使硬水通过_(填“RH”或“ROH”)型离子交换树脂，原因是_。(3)通过施加一定压力使水分子通过半透膜而将大分子或离子截留，从而获得纯净水的方法称为_。电渗析法净化水时，使离子通过半透膜的推动力是_。(4)检
5、验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的_。解析：(1)含有较多 Ca2、Mg2的水称为硬水；加热硬水时可发生反应：Ca22HCO3=CaCO3CO2H2O(或 Mg22HCO3=MgCO3CO2H2O)。(2)软化硬水时，应先使硬水通过 RH 型离子交换树脂；若让水先通过 ROH 型交换树脂会产生Mg(OH)2 等沉淀而影响树脂交换效果。(3)通过压力使水分子通过半透膜而获得纯净水的方法称为反渗透法，电渗析法的推动力是电压。(4)检验蒸馏水的纯度时，最简单易行的方法是测定水的电导率(或电阻率)。答案：(1)Ca2、Mg2 Ca2 2HCO3=CaCO3CO2H2O(或 Mg22HCO3=
6、MgCO3CO2H2O)(2)RH 先通过阴离子交换树脂可能产生 Mg(OH)2 等沉淀而影响树脂交换效果(3)反渗透法 电势差(或电场力)(4)电导率(或电阻率)3水是一种重要的自然资源，是人类赖以生存不可缺少的物质。水质优劣直接影响人体健康。请回答下列问题：(1)天然水中溶解的气体主要有_、_。(2)天然水在净化处理过程中加入的混凝剂可以是_(填其中任何两种)，其净水作用的原理是_。(3)水的净化与软化的区别是_。(4)硬度为1的水是指每升水含10 mg CaO或与之相当的物质(如7.1 mg MgO)。若某天然水中c(Ca2)1.2103 molL1，c(Mg2)6104 molL1，则
7、此水的硬度为_。(5)若(4)中的天然水还含有c(HCO3)8104 molL1，现要软化10 m3这种天然水，则需先加入Ca(OH)2_g，后加入Na2CO3_g。解析：(1)天然水中溶解的气体主要是空气，空气由N2、O2、CO2、水蒸气等气体组成。(2)混凝剂的作用是净化水，即除去水中悬浮的杂质，能作混凝剂的物质为铁盐或铝盐，其净水原理是应用Al3(或Fe3)的水解，Al33H2OAl(OH)3(胶体)3H，Fe33H2OFe(OH)3(胶体)3H，由于生成的胶体中胶粒有较大的比表面积，可以吸附水中的悬浮物，并且金属氢氧化物形成的胶粒吸附阳离子后带正电荷，破坏天然水中其他带异电的胶体，达到
8、净水的目的。(4)取 1 L 该硬水，其中 n(Ca2)1.2103 mol，m(CaO)1.2103 mol56 gmol16.72102 g，则由 CaO 引起的硬度为6.72102 g10 mg103 mgg16.72，该硬水中 n(Mg2)6104mol，m(MgO)6104 mol40 gmol12.4102 g，则由 MgO引起的硬度为2.4102 g103 mgg17.1 mg3.38，则此水的硬度为6.723.3810.1，约为 10。(5)10 m3 天然水中，n(Ca2)1.2103 molL110 m31 000 Lm312 mol，n(Mg2)6104 molL110
9、m31 000 Lm36 mol，n(HCO3)8104 molL110 m31 000 Lm38 mol，应用石灰纯碱法软化硬水生成的沉淀为 Mg(OH)2 和CaCO3，其中发生的离子反应方程式为 HCO3 OH=CO23 H2O，Mg22OH=Mg(OH)2，Ca2CO23=CaCO3，设加入 Ca(OH)2 的物质的量为 x，Na2CO3 的物质的量为 y，则反应体系中 n(Ca2)12 molx，n(OH)2x，n(CO23)y，可得如下方程组12 molxy8 mol6 mol28 mol2x求得 x10 mol，y14 mol，所以 mCa(OH)210 mol74 gmol17
10、40 g，m(Na2CO3)14 mol106 gmol11 484 g。答案：(1)O2 CO2(或氮气)(2)明矾、硫酸铝、硫酸铁、硫酸亚铁(任填两种)铝盐或铁盐在水中发生水解生成相应氢氧化物胶体，它可吸附天然水中悬浮物并破坏天然水中的其他带异电的胶体，使其聚沉，达到净化目的(3)水的净化是用混凝剂(如明矾等)将水中胶体及悬浮物沉淀下来，而水的软化是除去水中的钙离子和镁离子(4)10(5)740 1 484题组 2 污水的处理4工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法类别都正确的是()选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2等重金属离子加
11、硫酸盐沉降化学法C含苯废水用活性炭吸附物理法D含纯碱的废水加石灰水反应化学法解析：选 C。废酸与碱中和属于化学法，A 项错；Cu2不能用 SO24 沉降，B 项错；含纯碱的废水应用适量酸处理，D 项错。5工业三废(废水、废气、废渣)处理或将三废消灭于生产过程中，是近年来化工技术发展的方向之一。(1)工业生产 H2SO4 的尾气中常含有少量 SO2，通常用_吸收，有关的化学方程式为_；然后再用硫酸处理，目的是_。硫酸厂的废水呈_性，通常加入_进行处理。(2)铬的毒性与其存在的价态有关，六价铬比三价铬毒性高100 倍，并易被人体吸收且能在体内蓄积。因此在处理含铬污水时，通常加入_使六价铬转化为三价
12、铬，再加_使其转化为沉淀。(3)二氧化氯(ClO2)是一种在水处理方面有广泛应用的高效安全消毒剂。与 Cl2 相比，ClO2 不但具有更显著的杀菌能力，而且不会产生对人体有潜在危害的有机氯代物，ClO2 有下列两种制备方法。方 法 一：2NaClO3 4HCl=2ClO2 Cl2 2NaCl 2H2O；方法二：2NaClO3H2O2H2SO4=2ClO2Na2SO4O22H2O。用方法_(填“一”或“二”)制备的 ClO2 更适合用于饮用水消毒，其主要原因是_。(4)对于含有 Hg2、Pb2、Cu2等重金属离子的工业废水，通常加入过量的_使其转化为沉淀而除去。答案：(1)Ca(OH2)溶液 C
13、a(OH)2SO2=CaSO3H2O 将 CaSO3 转化为 SO2，提高 SO2 的利用率，同时得到副产品 CaSO4 酸 熟石灰(2)FeSO4 碱(3)二 方法二制得的 ClO2 中不含有 Cl2(4)Na2S考点二 海水的综合利用1海水的淡化海水淡化的常用方法有、电渗析法和离子交换法等。2海水制盐从海水中提取食盐的主要方法是。其原理是将海水经过太阳照射蒸发浓缩，使食盐结晶析出。得到的产品为粗盐，另外还有电渗析法和冷冻法等。蒸馏法蒸发法3氯碱工业(1)原料：食盐。(2)反应原理：。(3)工艺流程。(4)设备：离子交换膜电解槽。2NaCl2H2O=电解 2NaOHH2Cl24海水提镁(1)
14、工艺流程。(2)主要化学反应。制备石灰乳：；沉淀 Mg2：；制备 MgCl2：；电解 MgCl2：。CaCO3=高温 CaOCO2，CaOH2O=Ca(OH2)MgCl2Ca(OH)2=Mg(OH)2CaCl2Mg(OH)22HCl=MgCl22H2OMgCl2(熔融)=电解 MgCl25海水提溴(1)工艺流程。(2)反应原理。氧化：。吸收分离：，。或，。Cl22NaBr=2NaClBr23Br23Na2CO3=5NaBrNaBrO33CO25NaBrNaBrO33H2SO4=3Br23Na2SO43H2OBr2SO22H2O=2HBrH2SO4Cl22HBr=2HClBr2题组 1 氯碱工业
15、1(2016西宁模拟)氯碱厂电解饱和食盐水制取 NaOH 的工艺流程示意图如下：依据上图完成下列问题：(1)在电解过程中，阴极上生成气体的电子式为_。(2)精制过程中除去阳离子中的 Ca2、Mg2等杂质，除去 Mg2的离子方程式为_。(3)精制过程要除去 SO24，可选择下列溶液中的_(填字母序号)。aBa(OH)2 bBa(NO3)2 cBaCl2(4)在实际生产中也可以用 BaCO3 除去 SO24(已知溶解度BaSO4BaCO3)，试用平衡移动原理加以解释：_。(5)脱盐工作中，利用 NaOH 和 NaCl 在溶解度上的差异，通过蒸发、冷却、_、_(填操作名称)而制得 50%的NaOH
16、溶液。(6)写出电解饱和食盐水的离子方程式_。解析：(1)电解饱和食盐水的反应：2NaCl2H2O=电解 2NaOHCl2H2，与正极相连的为阳极，生成氯气，该电极反应为2Cl2e=Cl2，与电源负极相连的为阴极，生成氢气，电极反应式为 2H2e=H2，氢气的电子式为 H：H。(2)Mg2和NaOH反 应 转 化 为 沉 淀，离 子 反 应 为Mg2 2OH=Mg(OH)2。(3)除杂的基本原则是除杂而不能引入新的杂质。对于该混合物而言，氢氧根离子和氯离子都不是杂质，而硝酸根离子却是杂质，所以可以选用氢氧化钡，也可以选用氯化钡，但是不能选用硝酸钡。(4)由 于BaSO4 比BaCO3 的 溶
17、解 度 小，SO 24促 使BaCO3(s)Ba2(aq)CO23(aq)平衡正向移动，生成更难溶的BaSO4 沉淀。(5)氢氧化钠的溶解度随温度的升高而增大，但是氯化钠的溶解度受温度的影响不大，所以氢氧化钠和氯化钠分离的方法是通过加热蒸发、冷却、结晶、过滤除去 NaCl。(6)电解饱和食盐水反应为 2NaCl2H2O=电解 2NaOHCl2H2，该反应的离子反应为 2Cl2H2O=电解 2OHH2Cl2。答案：(1)H H(2)Mg22OH=Mg(OH)2(3)a、c(4)由 于BaSO4 比BaCO3 的 溶 解 度 小，SO 24促 使BaCO3(s)Ba2(aq)CO23(aq)平衡正
18、向移动，生成更难溶的BaSO4 沉淀(5)结晶 过滤(6)2Cl2H2O=电解 2OHH2Cl2题组 2 海水的综合利用2海洋是个巨大的资源宝库，海水资源的利用具有非常广阔的发展前景。海水中溴元素以 Br形式存在，工业上用空气吹出法从海水中提取溴的工艺流程如下图所示：(1)步骤反应的离子方程式为_。(2)步骤反应的化学方程式为_。(3)Br的原子序数是_，在周期表中位于第_周期第_族。(4)步骤蒸馏的过程中，温度应控制在8090。温度过高或过低都不利于生产，原因是_。(5)为什么不直接用“溴水混合物”而要用“溴水混合物”进行蒸馏，得到液溴？答案：(1)2BrCl2=Br22Cl(2)SO2Br
19、22H2O=2HBrH2SO4(3)35 四 A(4)温度过高，大量水蒸气随溴蒸气排出，溴蒸气中水增加；温度过低，溴不能完全蒸出，回收率低(5)“溴水混合物”中虽然含有溴单质，但浓度低，如果直接蒸馏，处理量大，生产成本高；经过“空气吹出、SO2吸收、氯气氧化”等步骤实际上是将溴水进行浓缩。3海水是宝贵的自然资源，从海水中可以提取多种化工原料，如图是某工厂对海水综合利用的示意图：(1)在粗盐中含有Ca2、Mg2、SO 24等杂质，精制时所用的试剂有盐酸；氯化钡溶液；氢氧化钠溶液；碳酸钠溶液。则加入试剂的先后顺序是_(填编号)。(2)工业上电解饱和食盐水的离子方程式：_。(3)步骤中已获得Br2，
20、步骤中又将Br2还原为Br，其目的是_。步骤用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式：_。(4)从步骤得到的Mg(OH)2沉淀中混有少量的Ca(OH)2，除去少量Ca(OH)2的方法是向沉淀中加入_溶液，充分搅拌后经_(填操作方法)可得纯净的Mg(OH)2。(5)在制取无水氯化镁时需要在干燥的HCl气流中加热MgCl26H2O的原因：_。(6)电解无水氯化镁所得的镁蒸气在特定的环境里冷却后即为固体镁，下列物质中可以用作镁蒸气冷却剂的是_(填字母)。AH2 BCO2C空气DO2E水蒸气解析：(1)在粗盐的提纯中，每步所加试剂都要过量，并且最后不能引入新的杂质，所以碳酸钠溶
21、液应在加入氯化钡溶液之后再加，最后只能加入盐酸，故加入试剂的顺序可以是或。(2)电解饱和食盐水的离子方程式为2Cl2H2O电解,H2Cl22OH。(3)经过步骤和，通过反应：Br2SO22H2O=4HSO24 2Br，将溴富集。(4)除去Mg(OH)2中的少量Ca(OH)2，可以加入MgCl2溶液，然后过滤、洗涤即可除去。(5)在干燥的HCl气流中加热MgCl26H2O晶体能抑制MgCl2的水解，有利于无水MgCl2的生成。(6)根据镁的性质可知，只能在H2环境中冷却。答案：(1)(或其他合理答案)(2)2Cl2H2O=电解 H2Cl22OH(3)富集溴元素 Br2SO22H2O=4HSO24
22、 2Br(4)MgCl2(或氯化镁)过滤、洗涤(5)干燥的HCl气流可以抑制MgCl2的水解，且带走MgCl26H2O受热产生的水蒸气，得到无水MgCl2(6)A考点三 化石原料的综合利用1石油的炼制2.煤的综合利用题组 化石原料的综合利用1煤中含有的硫元素主要以FeS2形式存在，煤在燃烧时，会产生大量的SO2，对环境造成污染，工业上有多种方法可以减少煤燃烧产生的SO2，这些方法可根据煤燃烧过程的不同阶段分成三类。(1)在煤燃烧前采用的脱硫技术，其基本原理如下：FeS2微生物O2H2OFe2SO24微生物O2HFe3这种脱硫技术称为_脱硫技术，该技术的第一步反应的离子方程式为_。煤炭中还有硫元
23、素以有机物形式存在，人们正是利用微生物的降解作用，使之最终转化为_除去。(2)在煤燃烧的同时进行的脱硫技术称为“流化床”燃烧技术，该技术是在煤中加入脱硫剂后直接在锅炉燃烧室燃烧，常用的脱硫剂是_，这种方法脱硫效率较高，且最终可得到脱硫副产品_。(写分子式)(3)在煤燃烧后对其烟气净化的技术，其基本原理是将烟气通入吸收塔进行除尘、脱硫、脱氮。吸收塔中常用的淋洗剂是_，这里所说的“脱氮”主要是指除去_。答案：(1)微生物 2FeS27O22H2O=微生物 4H2Fe24SO 24 H2SO4(2)CaCO3 CaSO4(3)石灰水或Ca(OH)2溶液 氮氧化物(或NOx)2(2016乐山高三第一次
24、模拟)四川有丰富的天然气资源。以天然气为原料合成尿素的主要步骤如图所示(图中某些转化步骤及生成物未列出)：请填写下列空白：(1)已知 0.5 mol甲烷和0.5 mol 水蒸气在 t，p kPa时，完全反应生成一氧化碳和氢气(合成气)，吸收了a kJ热量。该反应的热化学方程式是：_。(2)在合成氨的实际生产过程中，常采取的措施之一是将生成的氨从混合气体中及时分离出来，并将分离出氨后的氮气和氢气循环利用，同时补充氮气和氢气。请应用化学反应速率和化学平衡的观点说明采取该措施的理由：_。(3)已知尿素的结构简式为H2NCNH2O，请写出两种含有碳氧双键的尿素的同分异构体的结构简式：_，_。解析：(1
25、)书写热化学方程式时要注意反应物的量与反应热的关系，同时还要注意反应物和生成物的状态。(2)分离氨气目的是减小生成物浓度，使平衡正向移动；增大氮气和氢气浓度既可加快反应速率又可使平衡向正反应方向移动。答案：(1)CH4(g)H2O(g)=CO(g)3H2(g)H(t，p kPa)2a kJ/mol(2)增大氮气和氢气的浓度有利于增大反应速率；减小氨气的浓度，增大氮气和氢气的浓度都有利于平衡向正反应方向移动感悟高考1(2014高考新课标全国卷)将海水淡化与浓海水资源化结合起来是综合利用海水的重要途径之一。一般是先将海水淡化获得淡水，再从剩余的浓海水中通过一系列工艺流程提取其他产品。回答下列问题：
26、(1)下列改进和优化海水综合利用工艺的设想和做法可行的是_(填序号)。用混凝法获取淡水提高部分产品的质量优化提取产品的品种改进钾、溴、镁等的提取工艺(2)采用“空气吹出法”从浓海水吹出Br2，并用纯碱吸收。纯碱吸收溴的主要反应是Br2Na2CO3H2ONaBrNaBrO3NaHCO3，吸收1 mol Br2时，转移的电子数为_mol。(3)海水提镁的一段工艺流程如下图：浓海水的主要成分如下：离子NaMg2ClSO24浓度/(gL1)63.728.8144.646.4该工艺过程中，脱硫阶段主要反应的离子方程式为_，产品2的化学式为_，1 L浓海水最多可得到产品2的质量为_g。(4)采用石墨阳极、
27、不锈钢阴极电解熔融的氯化镁，发生反应的化学方程式为_；电解时，若有少量水存在会造成产品镁的消耗，写出有关反应的化学方程式_。解析：(1)混凝法只能净化水，得不到淡水，均可实现。(2)利用电子守恒，即3Br2(歧化)5NaBrNaBrO3,3 mol Br2转移5 mol电子，所以吸收1 mol Br2转移53 mol电子。(3)分析工艺流程图可知，脱硫反应为：Ca2SO24=CaSO4；产品2是Mg(OH)2；根据镁守恒，mMg(OH)2nMg(OH)2MMg(OH)2n(Mg2)MMg(OH)228.8 g24 gmol1 58 gmol169.6 g。(4)电解无水氯化镁得到镁和氯气，电解
28、方程式：MgCl2(熔融)=电解MgCl2；高温下镁与水蒸气反应造成镁损耗：Mg2H2O=高温 Mg(OH)2H2。答案：(1)(2)53(3)Ca2SO24=CaSO4 Mg(OH)2 69.6(4)MgCl2(熔融)=电解 MgCl2 Mg2H2O=高温 Mg(OH)2H22(2014高考新课标全国卷)磷矿石主要以磷酸钙Ca3(PO4)2H2O和磷灰石Ca5F(PO4)3、Ca5(OH)(PO4)3等形式存在。图(a)为目前国际上磷矿石利用的大致情况，其中湿法磷酸是指磷矿石用过量硫酸分解制备磷酸。图(b)是热法磷酸生产过程中由磷灰石制单质磷的流程。部分物质的相关性质如下：熔点/沸点/备注白
29、磷44280.5PH3133.887.8难溶于水，有还原性SiF49086易水解回答下列问题：(1)世界上磷矿石最主要的用途是生产含磷肥料，约占磷矿石使用量的_%。(2)以磷灰石为原料，湿法磷酸过程中Ca5F(PO4)3反应的化学方程式为_。现有1 t折合含有P2O5约30%的磷灰石，最多可制得85%的商品磷酸_t。(3)如图(b)所示，热法磷酸生产过程的第一步是将SiO2、过量焦炭与磷灰石混合，高温反应生成白磷。炉渣的主要成分是_(填化学式)，冷凝塔1的主要沉积物是_，冷凝塔2的主要沉积物是_。(4)尾气中主要含有_，还含有少量的PH3、H2S和HF等。将尾气先通入纯碱溶液，可除去_；再通入
30、次氯酸钠溶液，可除去_。(均填化学式)(5)相比于湿法磷酸，热法磷酸工艺复杂，能耗高，但优点是_。解析：(1)4%96%85%80%69%；(2)依据信息及HF为弱酸，可知产物为H3PO4、HF，还生成盐CaSO4，配平即可；设得到商品磷酸x t，依据P元素守恒可知1 t30%2231516 xt85%1331416；(3)依据元素守恒分析炉渣的主要成分为CaSiO3；(4)SiF4与水发生水解反应，HF、H2S均能与显碱性的纯碱溶液反应，依据NaClO的强氧化性及PH3的还原性可知通入次氯酸钠的作用。答案：(1)69(2)Ca5F(PO4)35H2SO4=3H3PO45CaSO4HF049(
31、3)CaSiO3 液态白磷 固态白磷(4)SiF4、CO SiF4、HF、H2S PH3(5)产品纯度高(浓度大)3(2015高考江苏卷)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MnSO4H2O，反应的化学方程式为：MnO2SO2=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：KspAl(OH)311033，KspFe(OH)331039，pH7.1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1106 molL1)，需调节溶液pH范围为_。(3)下图可
32、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0.171 0 g MnSO4H2O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 molL1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MnSO4H2O样品的纯度(请给出计算过程)。解析：(1)n(MnO2)17.40 g87 gmol1 0.2 mol，由化学方程式MnO2SO2=MnSO4知，n(SO2)n(MnO2)0.2 mol，标准状况下V(SO2)22.4 L
33、mol10.2 mol4.48 L。(2)Fe3全部转化为Fe(OH)3时，c(OH)3 KspFeOH3cFe33 310391106 3 31011molL1；Al3全部转化为Al(OH)3时，c(OH)3 KspAlOH3cAl33 110331106 1109molL1，故Al3、Fe3完全沉淀时，溶液中OH的最小浓度应为1109molL1，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5.0pH7.1。(3)由图可知，60 时，MgSO46H2O与MnSO4H2O的溶解度相等，随着温度的不断升高，MgSO46H2
34、O的溶解度逐渐增大，而MnSO4H2O的溶解度逐渐减小，因此欲从混合溶液中结晶析出MnSO4H2O，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：Mn2Mn3Fe2。因此，n(Mn2)n(Fe2)0.050 0 molL10.020 L1.00103mol，则m(MnSO4H2O)1.00103mol169 gmol10.169 g，故MnSO4H2O样品的纯度为0.169 g0.171 0 g100%98.8%。答案：(1)4.48(2)5.0pH7.1(3)高于60(4)n(Fe2)0.050 0 molL120.00 mL1 000 mLL11.00103 moln(Mn2)n(Fe2)1.00103 molm(MnSO4H2O)1.00103 mol169 gmol10.169 gMnSO4H2O样品的纯度为：0.169 g0.171 0 g100%98.8%课时规范训练
