《2025年同步练习册人民教育出版社高中化学选择性必修第一册人教版B山东专版》

17. （10 分）软锰矿的主要成分为 $MnO_{2}$，还含有 $Fe_{2}O_{3}$、$MgO$、$Al_{2}O_{3}$、$CaO$、$SiO_{2}$ 等杂质，工业上用软锰矿制取 $MnSO_{4}· H_{2}O$ 的流程如图所示。
已知：部分金属阳离子完全沉淀时的 pH 如下表。

(1)“浸出”过程中 $MnO_{2}$ 转化为 $Mn^{2+}$ 的离子方程式为$\mathrm{MnO_2}+\mathrm{SO_2}\longrightarrow\mathrm{SO_4^{2-}}+\mathrm{Mn^{2+}}$。
(2)第 1 步除杂中形成滤渣 1 的主要成分为$\mathrm{Al(OH)_3}$、$\mathrm{Fe(OH)_3}$(填化学式)，调 pH 至 5～6 所加的试剂，可选择ab(填字母)。
a. $CaO$
b. $MgO$
c. $Al_{2}O_{3}$
d. 氨水
（3）第 2 步除杂，主要是将 $Ca^{2+}$、$Mg^{2+}$ 转化为相应氟化物沉淀除去，写出 $MnF_{2}$ 除去 $Mg^{2+}$ 的离子方程式：_，该反应的平衡常数为__________（结果保留一位小数）（已知：$MnF_{2}$ 的 $K_{sp}=5.3×10^{-3}$；$CaF_{2}$ 的 $K_{sp}=1.5×10^{-10}$；$MgF_{2}$ 的 $K_{sp}=7.4×10^{-11}$）。
（4）取少量 $MnSO_{4}· H_{2}O$ 溶于水，配成溶液，测其 pH 发现该溶液显酸性，原因是_（用离子方程式表示）。

答案： 17.答案
(1)$\mathrm{MnO_2}+\mathrm{SO_2}\longrightarrow\mathrm{SO_4^{2-}}+\mathrm{Mn^{2+}}$
(2)$\mathrm{Al(OH)_3}$、$\mathrm{Fe(OH)_3}$ ab
(3)$\mathrm{MnF_2(s)}+\mathrm{Mg^{2+}(aq)}\rightleftharpoons\mathrm{Mn^{2+}(aq)}+\mathrm{MgF_2(s)}$；$K=\frac{c(\mathrm{Mn^{2+}})}{c(\mathrm{Mg^{2+}})}=\frac{c(\mathrm{Mn^{2+}})· c^2(\mathrm{F^-})}{c(\mathrm{Mg^{2+}})· c^2(\mathrm{F^-})}=\frac{K_{sp}(\mathrm{MnF_2})}{K_{sp}(\mathrm{MgF_2})}=\frac{5.3×10^{-3}}{7.4×10^{-11}}\approx7.2×10^7$。
(4)$\mathrm{MnSO_4}$是强酸弱碱盐，水解使溶液呈酸性，离子方程式为$\mathrm{Mn^{2+}}+2\mathrm{H_2O}\rightleftharpoons\mathrm{Mn(OH)_2}+2\mathrm{H^+}$。

18. (10 分)乙二酸俗称草酸，下面是化学学习小组的同学对草酸晶体 $(H_{2}C_{2}O_{4}· xH_{2}O)$ 进行的探究性学习过程，请你参与并协助他们完成相关学习任务。该组同学的研究课题是测定草酸晶体 $(H_{2}C_{2}O_{4}· xH_{2}O)$ 中的 $x$ 值。通过查阅资料得，草酸易溶于水，其水溶液可以用酸性 $KMnO_{4}$ 溶液进行滴定：$2MnO_{4}^{-}+5H_{2}C_{2}O_{4}+6H^{+}=2Mn^{2+}+10CO_{2}\uparrow +8H_{2}O$。学习小组的同学设计了如下实验步骤测定 $x$ 值。
①称取 $1.260\ g$ 纯草酸晶体，将其配成 $100.00\ mL$ 溶液作为待测液；
②取 $25.00\ mL$ 待测液放入锥形瓶中，再加入适量的稀硫酸；
③用浓度为 $0.1000\ mol· L^{-1}$ 的酸性 $KMnO_{4}$ 标准溶液进行滴定，达到终点时消耗标准液 $10.00\ mL$。
请回答下列问题。

(1)滴定时，将酸性 $KMnO_{4}$ 标准溶液装在图中的甲(填“甲”或“乙”)滴定管中。
(2)本实验滴定达到终点的标志是当滴入最后半滴酸性$\mathrm{KMnO_4}$标准溶液时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色。
(3)通过上述数据，求得 $x =$2。
①若滴定至终点时俯视滴定管读数，则由此测得的 $x$ 值会偏大(填“偏大”“偏小”或“不变”，下同)。
②若滴定时所用的酸性 $KMnO_{4}$ 溶液因久置而导致浓度变小，则由此测得的 $x$ 值会偏小。

答案： 18.答案
(1)甲
(2)当滴入最后半滴酸性$\mathrm{KMnO_4}$标准溶液时，溶液由无色变为紫红色，且半分钟内不褪色
(3)2 ①偏大 ②偏小
解析
(3)由题给离子方程式及数据可知，$1.260\ \mathrm{g}$纯草酸晶体中所含$\mathrm{H_2C_2O_4}$的物质的量为$0.1000\ \mathrm{mol· L^{-1}}×10.00\ \mathrm{mL}×10^{-3}\ \mathrm{L· mL^{-1}}×\frac{5}{2}×\frac{100.00\ \mathrm{mL}}{25.00\ \mathrm{mL}}=0.0100\ \mathrm{mol}$，则$1.260\ \mathrm{g\ H_2C_2O_4· xH_2O}$中所含$\mathrm{H_2O}$的物质的量为$\frac{1.260\ \mathrm{g}-0.0100\ \mathrm{mol}×90\ \mathrm{g· mol^{-1}}}{18\ \mathrm{g· mol^{-1}}}=0.0200\ \mathrm{mol}$，则$x=2$。①若滴定至终点时俯视滴定管读数，则所测得的消耗的酸性$\mathrm{KMnO_4}$标准溶液的体积偏小，测得的$n(\mathrm{H_2C_2O_4})$偏小，则$n(\mathrm{H_2O})$偏大，$x$值偏大。②若酸性$\mathrm{KMnO_4}$溶液浓度偏小，则消耗的体积偏大，测得的$x$值偏小。