Question

K₂SO₄是無(wú)氯優(yōu)質(zhì)鉀肥，Mn₃O₄是生產(chǎn)軟磁鐵氧體材料的主要原料。以硫酸工業(yè)的尾氣聯(lián)合制備K₂SO₄和Mn₃O₄的工藝流程如下：
     
（1）幾種鹽的溶解度見(jiàn)圖。反應(yīng)III中，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液充分反應(yīng)后，進(jìn)行蒸發(fā)濃縮、     、洗滌、干燥等操作即得K₂SO₄產(chǎn)品。

（2）檢驗(yàn)K₂SO₄樣品是否含有氯化物雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是：                       。
（3）反應(yīng)IV的化學(xué)方程式為                       。
（4）Mn₃O₄與濃鹽酸加熱時(shí)發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為                    。
（5）下圖是煅燒MnSO₄?H₂O時(shí)溫度與剩余固體質(zhì)量變化曲線。

①該曲線中B段所表示物質(zhì)的化學(xué)式為                                   。
②煅燒過(guò)程中固體錳含量隨溫度的升高而增大，但當(dāng)溫度超過(guò)1000℃時(shí)，再冷卻后，測(cè)得產(chǎn)物的總錳含量反而減小。試分析產(chǎn)物總錳含量減小的原因：         。

Answer 1

（1）趁熱過(guò)濾
（2）取少量樣品于試管中配成溶液，滴加過(guò)量Ba(NO₃)₂溶液，取上層清液滴加AgNO₃溶液
（3）MnO₂＋SO₂＝MnSO₄
（4）Mn₃O₄＋8H^＋＋2Cl^－3Mn^2＋＋Cl₂↑＋4H₂O
（5）①M(fèi)n₃O₄②部分Mn₃O₄又被氧化為Mn₂O₃或MnO₂，造成總錳含量減小

試題分析：（1）四種物質(zhì)中相同溫度下硫酸鉀溶解度最小，所以反應(yīng)III中蒸發(fā)濃縮后硫酸鉀析出，趁熱過(guò)濾得硫酸鉀晶體，再洗滌、干燥即可。（2）檢驗(yàn)Cl^-一般用硝酸銀溶液和稀硝酸，但SO₄^2-也能與Ag⁺形成硫酸銀沉淀，所以檢驗(yàn)Cl^-前要先加過(guò)量硝酸鋇溶液將SO₄^2-沉淀，過(guò)濾后向?yàn)V液中加硝酸銀溶液看是否產(chǎn)生白色沉淀。（3）二氧化錳與二氧化硫生成硫酸錳。（4）Mn常見(jiàn)價(jià)態(tài)有+2、+4、+6、+7，四氧化三錳可改寫為MnO₂·2MnO，MnO₂與濃鹽酸生成MnCl₂、Cl₂和H₂O、MnO與鹽酸生成MnCl₂和H₂O。（5）由流程圖可知硫酸錳晶體鍛燒得到四氧化三錳，根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，由Mn守恒確認(rèn)B為四氧化三錳。溫度超過(guò)1000℃時(shí)，再冷卻后，測(cè)得產(chǎn)物的總錳含量反而減小原因可能是四氧化三錳被氧化為二氧化錳或三氧化二錳，使錳含量減小。