Question

【題目】高純MnCO3是制備電信器材高性能磁性材料的主要原料。實(shí)驗(yàn)室以MnO2為原料制備少量高純MnCO3的操作步驟如下:

[查閱資料]

①向燒瓶中（見圖1）通入過量混合氣進(jìn)行“浸錳”操作，主要反應(yīng)原理為:;

②向“浸錳”結(jié)束后的燒瓶中加入一定量純MnO2粉末。

③用Na2CO3溶液調(diào)節(jié)pH為3.5左右，過濾。

④調(diào)節(jié)濾液pH為6. 5~7.2,加入NH4HCO3,觀察到有少量氣體生成，有淺紅色的沉淀生成，過濾、洗滌、干燥，得到高純碳酸錳。

⑤H2SO3和O2在催化劑的催化作用下生成H2SO4。

[實(shí)驗(yàn)探究]

（1）①圖1中應(yīng)該先通入________一段時(shí)間后再通入___，原因是_____，石灰乳的作用是_____（用化學(xué)方程式表示）。

②若實(shí)驗(yàn)中將N2換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+、SO42-的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖2所示，導(dǎo)致溶液中Mn2+、SO42-濃度變化產(chǎn)生明顯差異的原因是_______,此時(shí)Mn2+的作用是_______。

③反應(yīng)過程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施是____（寫出一 條即可）。

（2）加入的NH4HCO3與MnSO4溶液發(fā)生反應(yīng)，請(qǐng)寫出其化學(xué)方程式________。

Answer 1

【答案】N2 SO2 排盡裝置中的空氣防止干擾實(shí)驗(yàn) Mn2+催化O2與 H2SO3反應(yīng)生成了H2SO4 催化作用 控制溫度或緩慢通入混合氣體

【解析】

（1）①圖1中應(yīng)該先通入氮?dú)庖欢螘r(shí)間后，再通入二氧化硫氣體，原因是：排盡裝置中的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)，石灰乳（氫氧化鈣）能與二氧化硫反應(yīng)產(chǎn)生亞硫酸鈣沉淀和水的化學(xué)方程式：。

②若實(shí)驗(yàn)中將N2換成空氣，測(cè)得反應(yīng)液中Mn2+、SO42-的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t變化如圖2所示，導(dǎo)致溶液中Mn2+、SO42-濃度變大的原因是：Mn2+能催化空氣中的氧氣與 H2SO3反應(yīng)生成了H2SO4，此時(shí)Mn2+的作用是：催化作用；

③反應(yīng)過程中，為使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改變固液投料的條件下，可采取的合理措施是：控制溫度或緩慢通入混合氣體，使SO2盡可能轉(zhuǎn)化完全；

（2）加入的NH4HCO3與MnSO4溶液發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生硫酸銨、碳酸錳沉淀、二氧化碳?xì)怏w和水的化學(xué)方程式：。