(3)
18．(12分)(2019·苏锡常镇二模)以软锰矿(主要成分为MnO2)和硫锰矿(主要成分为MnS)为原料制备硫酸锰晶体的工艺流程如下：
(1)滤渣中存在一种非金属单质，则酸浸过程中的化学方程式为__________________。
(2)实验室常用氧化还原法测定MnSO4·H2O晶体的纯度，原理如下： 2Mn＋NO3＋4PO4＋2H===2[Mn(PO4)2]＋NO2＋H2O
NH4＋NO2===N2↑＋2H2O[Mn(PO4)2]＋Fe===Mn＋[Fe(PO4)2]
称取MnSO4·H2O样品1.000 0 g，溶于适量水，以磷酸作配位剂，加入过量硝酸铵，在220～240 ℃下充分反应。然后以N-苯代邻氨基苯甲酸作指示剂，用0.100 0 mol·L硫酸亚铁铵标准溶液滴定生成的[Mn(PO4)2]至终点。重复操作3次，记录数据如下表：
滴定次数 1 2 3 ①已知：Fe＋NO2＋2H===Fe＋NO↑＋H2O。
测定过程中，硝酸铵的作用是____________________和____________________。 ②若滴定过程中标准溶液硫酸亚铁铵不是新配制的，所测定的MnSO4·H2O晶体的纯度将会________(填“偏高”“偏低”或“不变”)。
③计算样品中MnSO4·H2O的质量分数(写出计算过程)。
解析：软锰矿和硫锰矿在稀硫酸中酸浸，发生反应，得到滤渣，含有S，过滤得到滤液中含硫酸锰和稀硫酸，经过结晶得到硫酸锰晶体；用0.100 0 mol·L
－1
2＋
－
＋
3＋
3－
－1
＋
－
3－
2＋
2＋
3－
2＋
－
3－
＋
3－
－
0.100 0 mol·L(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液读数(mL) 滴定前 0.10 1.32 1.05 滴定后 20.20 21.32 20.95 －1硫酸亚铁铵标准溶
3－
液测定流程图中MnSO4·H2O晶体样品的纯度，主要是和生成的[Mn(PO4)2]反应。
(1)MnO2在酸性条件之下是一种氧化剂，MnO2和MnS在稀硫酸中反应生成一种非金属单质S，即滤渣1，同时产生MnSO4，是一个氧化还原反应，则“酸浸”时反应的化学方程式为MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O；
(2)①由原理反应2Mn＋NO3＋4PO4＋2H===2[Mn(PO4)2]＋NO2＋H2O，NH4＋NO2
2＋
－
3－
＋
3－
－
＋
－
===N2↑＋2H2O可知，硝酸铵的作用是将试样中的二价锰定量氧化成三价锰和与产生的亚硝酸盐反应消除对滴定的影响；②若滴定过程中标准溶液硫酸亚铁铵不是新配制的，部分Fe
＋
3＋
2
被氧化为Fe，滴定时消耗的标准液偏多，故所测定的MnSO4·H2O晶体的纯度将会偏高；
－1
③用0.100 0 mol·L硫酸亚铁铵标准溶液测定MnSO4·H2O晶体样品的纯度，主要是和生成的[Mn(PO4)2]反应，取MnSO4·H2O样品1.000 0 g，三次消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液平22.10＋20.00＋19.903－2＋
均值为＝20.00 mL。根据关系式：2MnSO4·H2O～2[Mn(PO4)2]～2Fe
3
3－
n(MnSO4·H2O)＝n(Fe2＋)＝20.00 mL×10－3 L·mL－1×0.100 0 mol·L－1＝2×10－3 mol，样品
2×10 mol×169 g/mol
中MnSO4·H2O的质量分数为＝×100%＝33.8%。
1.000 0 g
－3
答案：(1)MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O (2)①将试样中的二价锰定量氧化成三价锰 与产生的亚硝酸盐反应消除对滴定的影响 ②偏高 ③消耗(NH4)2Fe(SO4)2标准溶液平均值为20.00 mL。
2MnSO4·H2O～2[Mn(PO4)2]～2Fe
3－
2＋
n(MnSO4·H2O)＝n(Fe2＋)＝20.00 mL×10－3 L·mL－1×0.100 0 mol·L－1＝2×10－3 mol，
样品中MnSO4·H2O的质量分数为 2×10 mol×169 g/mol
×100%＝33.8%
1.000 0 g
19．(15分)(2019·常州一模)某兴趣小组用铝箔制备Al2O3、AlCl3·6H2O及明矾大晶体，具体流程如下：
－3
已知：(1)AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚； (2)明矾在水中的溶解度如下表：
温度/℃ 溶解度/g 请回答：
(1)步骤Ⅱ中生成Al(OH)3的离子方程式___________________________________。 (2)步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为____________，为了提高Al2O3纯度，需________________(填操作步骤)。
(3)制备AlCl3·6H2O的工业生产中，胶状固体用酸浸取后，还需要通入HCl气体。通入HCl的作用主要有两点：_______________和_________________________。
(4)已知：在不同温度条件下向一定量的氯化铝溶液中通入HCl气体，通入量对AlCl3·6H2O结晶量和结晶效率的影响如图，请补充完整由胶状固体制备AlCl3·6H2O晶体的
0 3.00 10 3.99 20 5.90 30 8.39 40 11.7 60 24.8 80 71.0 90 109
实验方案：向胶状固体滴加一定浓度盐酸，直至恰好完全溶解，_____________________ ______________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
解析：(1)步骤I铝箔溶于NaOH溶液生成NaAlO2，步骤ⅡNaAlO2溶液中通入过量的CO2
生成Al(OH)3的离子方程式为AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3；(2)步骤Ⅲ灼烧Al(OH)3所用实验室常用仪器为坩埚；为了提高Al2O3纯度，需灼烧至恒重；(3)制备AlCl3·6H2O的工业生产中，胶状固体用酸浸取后，生成AlCl3溶液由于Al易水解，加热时需要不断通入HCl气体。通入HCl的作用主要有两点：①抑制AlCl3水解，②增加c(Cl)，有利于AlCl3·6H2O结晶；(4)按题图所示，在低于45 ℃时通入HCl气体，AlCl3·6H2O晶体结晶量和结晶效率快速增大，后继续通入HCl气体，结晶量和结晶效率变得缓慢，则由胶状固体制备AlCl3·6H2O晶体的实验方案如下：向胶状固体滴加一定浓度盐酸，直至恰好完全溶解，在45 ℃以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体，至有大量晶体析出，过滤，用浓盐酸洗涤2～3次，低温(或减压)干燥，得到AlCl3·6H2O晶体。
答案：(1)AlO2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO3 (2)坩埚 灼烧至恒重
(3)抑制AlCl3水解 增加c(Cl)，有利于AlCl3·6H2O结晶
(4)在45 ℃以下(或冷水浴条件下)通入HCl气体，至有大量晶体析出，过滤，用浓盐酸洗涤2～3次，低温(或减压)干燥，得到AlCl3·6H2O晶体
20．(14分)(2019·姜中、前中、淮中、溧中联考)高炉废渣在循环利用前，需要脱硫(硫元素主要存在形式为S，少量为SO3和SO4)处理。
(1)高温“两段法”氧化脱硫。第一阶段在空气中的相关热化学方程式如下： CaS(s)＋2O2(g)===CaSO4(s)ΔH＝－907.1 kJ·mol
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2－
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2－
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3＋
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