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    16．辉铜矿主要成分Cu2S，此外还含有少量SiO2、Fe2O3等杂质，软锰矿主要含有 MnO2，以及少量SiO2、Fe2O3等杂质．研究人员开发综合利用这两种资源，用同槽酸浸湿法冶炼工艺，制备硫酸锰和碱式碳酸铜．主要工艺流程如下：

    已知：①MnO2有较强的氧化性，能将Cu+氧化成Cu2+
    ②[Cu（NH3）4]SO4常温稳定，在热水溶液中会分解生成NH3
    ③部分金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围（开始沉淀和完全沉淀的pH）：
    Fe3+：1.5～3.2   Mn2+：8.3～9.8   Cu2+：4.4～6.4
    （1）实验室配制250mL 4.8mol/L的稀硫酸，所需的玻璃仪器除玻璃棒、量筒、烧杯以外还需要250mL容量瓶、胶头滴管
    （2）酸浸时，为了提高浸取率可采取的措施有粉碎矿石或适当升高温度或搅拌（任写一点）．
    （3）酸浸时，得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等．写出该反应的化学方程式Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2MnSO4+S↓+4H2O．
    （4）调节浸出液pH=4的作用是使Fe3+完全生成Fe（OH）3沉淀．
    （5）本工艺中可循环使用的物质是（写化学式）NH3．
    （6）获得的MnSO4•H2O晶体后常用酒精洗涤，优点是减少MnSO4•H2O晶体的损失．
    （7）用标准的BaCl2溶液测定样品中MnSO4•H2O质量分数时，发现样品纯度大于100%（测定过程中产生的误差可忽略），其可能原因有混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水 （任写一种）．

    分析 流程分析可知辉铜矿软锰矿加入硫酸酸浸过滤得到浸出液调节溶液PH，使铁离子全部沉淀，过滤得到浸出液中主要含有CuSO4、MnSO4等，加入碳酸氢铵和氨水过滤得到混合溶液加热赶出氨气结晶析出得到碱式碳酸铜，滤渣为碳酸锰，通过蒸发浓缩，冷却结晶过滤洗涤得到硫酸锰晶体；
    （1）配制250mL溶液，需要250mL容量瓶，还需要胶头滴管定容；
    （2）矿石的颗粒大小、温度及是否搅拌等会影响浸取率；
    （3）MnO2有较强的氧化性，能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，生成物是CuSO4、MnSO4、S，反应物是硫酸、二氧化锰和硫化亚铜，根据化合价升降法配平；
    （4）氢氧化铁开始沉淀PH=1.5，完全沉淀PH=3.2，Cu2+：开始沉淀是4.4，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4；
    （5）根据工艺流程可以看出，可循环使用的物质是氨气；
    （6）MnSO4•H2O晶体在酒精中溶解度小；
    （7）晶体失去结晶水，测定硫酸锰晶体的质量分数会大于100%．

    解答 解：（1）配制一定物质的量浓度的溶液，必不可少的是容量瓶和胶头滴管，容量瓶要标明规格，本题必须使用250mL容量瓶，
    故答案为：250mL容量瓶、胶头滴管；
    （2）由于酸浸时矿石颗粒大小影响浸取率，可以通过粉碎矿石提高浸取率，还可以适当升高温度或者搅拌提高浸取率，
    故答案为：粉碎矿石、适当升高温度或者搅拌；
    （3）根据信息，MnO2能将金属硫化物中的硫氧化为单质硫，反应物是Cu2S、MnO2、H2SO4 ，生成物是CuSO4、MnSO4、S，
    把硫化亚铜看成整体，化合价变化是：（1×2+2×1）=4，
    Mn元素化合价变化是：4-2=2，
    所以二氧化锰化学计量数是2，硫化亚铜的是1，再根据观察法配平其它物质；反应的化学方程式是：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O，
    故答案为：Cu2S+2MnO2+4H2SO4=2CuSO4+2 MnSO4+S↓+4H2O；
    （4）根据金属阳离子生成氢氧化物沉淀的pH范围，使Fe3+完全沉淀且Cu2+不沉淀的PH范围是：3.2～4.4，故选择PH=4目的是使Fe3+完全水解生成氢氧化铁沉淀，
    故答案为：使Fe3+完全生成Fe（OH）3沉淀；
    （5）工艺流程中，加入了氨水，最后又得到了氨气，NH3 可循环使用，故答案为：NH3 ；
    （6）在酒精中，硫酸锰晶体溶解度小，故获得的MnSO4•H2O晶体后常用酒精洗涤，目的是减少MnSO4•H2O晶体的损失，
    故答案为：减少MnSO4•H2O晶体的损失；
    （7）质量分数大于100%，说明了硫酸锰晶体中可能混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水，故答案为：混有硫酸盐杂质或部分晶体失去结晶水．

    点评 本题考查了硫酸锰晶体的制取，涉及的知识点比较多，可以根据所学知识，合理分析得出正确结论，本题难度中等．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    3．常温下，pH=2的盐酸与pH=13的NaOH溶液，按体积比9：1混合后的溶液pH为（　　）
    A．12B．11C．7D．3

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    7．氨气是重要的化工原料
    （1）已知：N2（g）+O2（g）═2NO（g）△H=+180.5kJ•mol-1
    4NH3（g）+5O2（g）═4NO（g）+6H2O（g）△H=-905kJ•mol-1
    2H2（g）+O2（g）═2H2O（g）△H=-483.6kJ•mol-1
    写出氨气在高温高压催化剂条件下生成氮气和氢气的热化学方程式：2NH3（g）?N2（g）+3H2（g）△H=+92.4 kJ•mol-1；如果在1L密闭容器中，3mol NH3 在等温条件下充分反应，2min后达到平衡，平衡时的反应热为92.4kJ，则在这段时间内v（H2）=1.5mol/（L．min）；保持温度不变，将起始NH3的物质的量调整为8mol，平衡时NH3的转化率为50%．
    （2）氨气在纯氧中燃烧，生成一种单质和水，试写出该反应的化学方程式：4NH3+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2N2+6H2O，
    科学家利用此原理，设计成氨气一氧气燃料电池，则通入氨气的电极是负极（填“正极”或“负极”）；碱性条件下，该电极发生反应的电极反应式为2NH3+6OH--6e-=N2+6H2O．
    （3）一定条件下，某密闭容器中发生反应：4NH3（g）+5O2（g）?4NO（g）+6H2O（g）．在一定体积的密闭容器中，为使该反应的反应速率增大，且平衡向正反应方向移动，下列措施中可采用的是c（填字母代号）．
    a．增大压强    b．适当升高温度    c．增大O2的浓度    d．选择高效催化剂
    （4）如果某氨水的电离程度为1%，浓度为0.01mol/LMgCl2溶液滴加氨水至开始产生沉淀时（不考虑溶液体积变化），溶液中的NH3•H2O的浓度为0.002 mol/{已知Ksp[Mg（OH）2]=4.0×10-12]}．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．下列叙述正确的是（　　）
    A．在同温同压下，相同体积的任何气体所含的原子数相同
    B．相同条件下，N2和O2的混合气体与等体积的N2所含原子数相等
    C．等物质的量的NH4+和OH-所含质子数相等且电子数也相等
    D．1mol 乙基中含有的电子数为18NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    11．对牙膏的探究要用到许多化学知识．
    （1）下表列出了三种牙膏的摩擦剂，请在表中填写三种摩擦剂所属的物质类别．
    牙膏两面针儿童牙膏珍珠王防臭牙膏中华透明牙膏
    摩擦剂氢氧化铝碳酸钙二氧化硅
    摩擦剂的物质类别（指酸、碱、盐、氧化物、两性氢氧化物）
    （2）根据你的推测，牙膏摩擦剂的溶解性是难溶（填“易溶”或“难溶”）．
    （3）牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，某学生设计了一种实验室制备碳酸钙的实验方案，其流程图为：[石灰石]$\stackrel{①高温}{→}$[生石灰]$\stackrel{②加水}{→}$[石灰水]$\stackrel{③加Na_{2}CO_{3}溶液}{→}$[碳酸钙]
    请写出上述方案中有关反应的化学方程式，并注明反应类型：
    ①CaCO3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO2↑+CaO　分解反应；
    ②CaO+H2O═Ca（OH）2　化合反应；
    ③Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH　复分解反应．
    （4）请你仍用石灰石作原料（其他试剂自选），设计实验室制备碳酸钙的另一种实验方案，依照（3）所示，将你的实验方案用流程图表示出来：
    石灰石-→
    你设计的方案的优点为：反应条件简单，易于操作，所得产品纯度高．
    （5）检验牙膏中是否含有碳酸钙的实验方法是：取少量样品，加入稀盐酸，观察有无使澄清石灰水变浑浊的气体产生，若有，则含CaCO3，否则不含．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    1．下列反应属于取代反应的是（　　）
    ①CH3CH═CH2+Br2$\stackrel{CCl_{4}}{→}$CH3CHBrCH2Br
    ②CH3CH2OH$→_{170℃}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH2═CH2↑+H2O
    ③CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O
    ④C6H6+HNO3$→_{△}^{浓H_{2}SO_{4}}$C6H5NO2+H2O
    ⑤
    ⑥2CH3CH2OH+O2$→_{△}^{Cu}$2CH3CHO+2H2O
    ⑦纤维素最终水解生成葡萄糖
    ⑧油脂的皂化反应
    ⑨nCH2═CH2$\stackrel{一定条件}{→}$?CH2-CH2?
    A．③④⑦⑧B．①②③④C．⑤⑥⑦⑧D．③④⑥⑦

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    8．下列有关叙述正确的是（　　）
    A．常温常压下，11.2LCO2与8.5gNH3所含分子数相等
    B．等物质的量的H3O+和OH-质子数之比与电子数之比相同
    C．常温常压下，48gO3和O2的混合气体中含有的氧原子数为3NA
    D．标准状况下，22.4LH2和Cl2的混合气体中含有的分子数为2NA

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．下列叙述中，正确的是（　　）
    A．由同种元素组成的物质一定属于纯净物
    B．NaHCO3在水中电离：NaHCO3═Na++H++CO32-
    C．含金属元素的离子不一定都是阳离子
    D．具有相同质子数的微粒都属于同种元素

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．某小组以CoCl2•6H2O、NH4Cl、H2O2、浓氨水为原料，在活性炭催化下，合成了橙黄色晶体X．为确定其组成，进行如下实验．
    ①氨的测定：精确称取w g X，加适量水溶解，注入如图所示的三颈瓶中，然后逐滴加入足量10%NaOH溶液，通入水蒸气，将样品液中的氨全部蒸出，用V1 mL cl mol•L-1的盐酸标准溶液吸收．蒸氨结束后取下接收瓶，用c2 mol•L-1NaOH标准溶液滴定过剩的HCl，到终点时消耗V2 mL NaOH溶液．

    氨的测定装置（已省略加热和夹持装置）
    ②氯的测定：准确称取样品X，配成溶液后用AgNO3标准溶液滴定，K2CrO4溶液为指示剂，至出现淡红色沉淀不再消失为终点（Ag2CrO4为砖红色）．
    回答下列问题：
    （1）装置中安全管的作用原理是当A中压力过大时，安全管中液面上升，使A瓶中压力稳定．
    （2）用NaOH标准溶液滴定过剩的HCl时，应使用碱式滴定管，可使用的指示剂为酚酞（或甲基红）．
    （3）样品中氨的质量分数表达式为$\frac{（{C}_{1}{V}_{1}-{C}_{2}{V}_{2}）×1{0}^{-3}mol×17g/mol}{wg}$×100%．
    （4）测定氨前应该对装置进行气密性检验，若气密性不好测定结果将偏低（填“偏高”或“偏低”）．
    （5）测定氯的过程中，使用棕色滴定管的原因是防止硝酸银见光分解；滴定终点时，若溶液中c（Ag+）=2.0×10-5 mol•L-1，c（CrO42-）为2.8×10-3mol•L-1．已知：Ksp（Ag2CrO4）=1.12×10-12
    （6）经测定，样品X中钴、氨和氯的物质的量之比为1：6：3，钴的化合价+3，制备X的化学方程式为2CoCl2+2NH4Cl+10NH3+H2O2═2[Co（NH3）6]Cl3+2H2O；X的制备过程中温度不能过高的原因是温度过高过氧化氢分解、氨气逸出，都会造成测量结果不准确．

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