Question

【題目】三氧化二錳（Mn2O3）在現(xiàn)代工業(yè)上應(yīng)用廣泛。以軟錳礦（主要成分為MnO2）和硫錳礦（主要成分為MnS）為原料制備高純度硫酸錳進(jìn)而制備三氧化二錳的工藝流程如下（兩種礦物中均不存在單質(zhì)雜質(zhì)）：

（1）MnS、Mn2O3、MnO2中錳元素的化合價(jià)均不同，已知錳有多種化合價(jià)，請(qǐng)?jiān)賹懗鰞煞N含錳且錳的化合價(jià)不同的化合物的化學(xué)式：______________。

（2）濾渣1中存在一種非金屬單質(zhì)，則“酸浸”時(shí)反應(yīng)①的化學(xué)方程式為________________。

（3）操作X為蒸發(fā)濃縮、________、________、洗滌烘干。經(jīng)操作X之后得到MnSO4H2O。在洗滌操作中，常用酒精洗滌MnSO4H2O晶體，主要目的是_______________________。

（4）氣體Y直接排放會(huì)污染空氣，將Y的水溶液與軟錳礦反應(yīng)可得硫酸錳，反應(yīng)②的化學(xué)方程式為______。

（5）Mn2O3與MnO2類似，也能與濃鹽酸反應(yīng)，其反應(yīng)的離子方程式為____________。

（6）用標(biāo)準(zhǔn)的BaCl2溶液測定樣品中MnSO4H2O的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，發(fā)現(xiàn)樣品純度大于100%（測定過程中產(chǎn)生的誤差可忽略），其原因可能是_________________（任寫一點(diǎn)）。

Answer 1

【答案】K2MnO4、KMnO4 MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O 冷卻結(jié)晶 過濾 減少MnSO4H2O的損失 MnO2+SO2=MnSO4 Mn2O3+6H++2Cl-（濃）2Mn2++Cl2↑+3H2O 混有硫酸鹽雜質(zhì)

【解析】

硫錳礦、軟錳礦酸浸時(shí)生成硫酸錳、單質(zhì)硫，則濾渣中含有硫；濾液為硫酸錳溶液，經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶得到硫酸錳晶體，煅燒的到Mn2O3和二氧化硫。

（1）錳元素有多種化合價(jià)，還有+6價(jià)的K2MnO4和+7價(jià)的KMnO4；

（2）濾渣1中含有硫單質(zhì)，是由+3價(jià)的Mn與-2價(jià)的S反應(yīng)生成，方程式為MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O；

（3）制取硫酸錳晶體時(shí)，需要把溶液蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，對(duì)固液進(jìn)行過濾分離，洗滌，晾干即可；用酒精洗滌可降低硫酸錳晶體的溶解度，減少損失；

（4）氣體Y為二氧化硫，與二氧化錳反應(yīng)生成硫酸錳，方程式為MnO2+SO2=MnSO4；

（5）已知Mn2O3的性質(zhì)和MnO2類似，與濃鹽酸反應(yīng)生成MnCl2和氯氣、水，離子方程式為Mn2O3+6H++2Cl-（濃）2Mn2++Cl2↑+3H2O；

（6）質(zhì)量分?jǐn)?shù)大于100%，說明硫酸錳晶體中的雜質(zhì)為硫酸鹽或部分晶體失去結(jié)晶水，導(dǎo)致計(jì)算出的硫酸錳晶體的質(zhì)量偏大。