錳及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)及國防建設(shè)中具有十分重要的地位。
Ⅰ、錳的活動性
應(yīng)用金屬活動順序能夠幫助我們了解錳的化學(xué)性質(zhì)。已知下列各組物質(zhì)在溶液中能夠發(fā)生以下反應(yīng):Mn+FeSO4=Fe+MnSO4;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;Mg+MnSO4=Mn+MgSO4。
(1)分析以上信息,可以推測Mn、Cu、Mg、Fe四種金屬的活動性由強(qiáng)到弱的順序是 Mg>Mn>Fe>CuMg>Mn>Fe>Cu,錳和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑。
Ⅱ、Mn3O4的制備
錳元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多種氧化物,其中Mn3O4是重要的結(jié)構(gòu)材料。工業(yè)上用硫酸錳(MnSO4)制備Mn3O4的流程如下:
(2)“沉淀”反應(yīng)是MnSO4+2NH3?H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4,該反應(yīng)的基本類型為:復(fù)分解反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)。
(3)寫出“過濾”所得濾液在農(nóng)業(yè)上的一種用途:作氮肥作氮肥。
(4)將Mn(OH)2加水“打漿”制成懸濁液,可加快“氧化”反應(yīng)的速率,原因是 增大了氫氧化錳與氧氣的接觸面積增大了氫氧化錳與氧氣的接觸面積。
(5)“氧化”時,Mn(OH)2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成Mn3O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6Mn(OH)2+O2 60℃ 2Mn3O4+6H2O6Mn(OH)2+O2 60℃ 2Mn3O4+6H2O。
Ⅲ、MnO2的制備
某研究小組采用如圖裝置通過焙燒MnCO3制取MnO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2MnCO3+O2 △ 2CO2+2MnO2。
(6)實驗過程中,MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為錳的不同氧化物,石英管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量和成分隨溫度的變化如圖所示,則焙燒MnCO3制取MnO2應(yīng)該控制反應(yīng)的溫度不高于 300300℃。
(7)試根據(jù)化學(xué)方程式求23.0gMnCO3通過焙燒最多制得MnO2的質(zhì)量是多少?(請寫出計算過程)
60
℃
60
℃
△
【答案】Mg>Mn>Fe>Cu;Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑;復(fù)分解反應(yīng);作氮肥;增大了氫氧化錳與氧氣的接觸面積;6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O;300
60
℃
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:105引用:2難度:0.2
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(1)為了提高“酸浸”的效果,可采取的措施有:適當(dāng)升高溫度、
(2)“氧化”過程中,將FeSO4全部轉(zhuǎn)化為Fe2(SO4)3,然后加氨水,調(diào)節(jié)溶液的pH范圍為對應(yīng)離子 Fe3+ Fe2+ Mg2+ 開始沉淀時的pH 2.7 7.9 9.4 完全沉淀時的pH 3.7 9.6 11.4
(4)煅燒過程存在以下反應(yīng):
2MgSO4+C2MgO+2SO2↑+CO2↑800℃
MgSO4+CMgO+SO2↑+CO↑800℃
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已知:①硫在常溫下是一種淡黃色固體,硫的熔點約為115.2℃,沸點約為444.7℃;②高錳酸鉀溶液與SO2反應(yīng)會褪色,且只吸收SO2,不吸收CO2; ③堿溶液既吸收SO2,又吸收CO2.利用如圖2裝置對煅燒產(chǎn)生的氣體進(jìn)行檢驗并收集。
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(2)“混合”時不能用鐵制容器,原因是
(3)“混合”時需不斷攪拌,目的是
(4)“混合”過程中發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為
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