Question

【題目】K2SO4是無氯優質鉀肥，Mn3O4是生產軟磁鐵氧體材料的主要原料。以硫酸工 業的尾氣聯合制備K2SO4和Mn3O4的工藝流程如下：

（1）幾種鹽的溶解度見上圖。反應Ⅲ中，向（NH4）2SO4溶液中加入KCl溶液充分反應后，進行蒸發濃縮、________________、洗滌、干燥等操作即得K2SO4產品。

（2）檢驗K2SO4樣品是否含有氯化物雜質的實驗操作是___________________。

（3）反應Ⅳ的化學方程式為_______________________。

（4）Mn3O4與濃鹽酸加熱時發生反應的離子方程式為____________________。

（5）上圖煅燒MnSO4·H2O時溫度與剩余固體質量變化曲線。

①該曲線中B段所表示物質的化學式為_____________________。

②煅燒過程中固體錳含量隨溫度的升高而增大，但當溫度超過1000℃時，再冷卻后，測得產物的總錳含量反而減小。試分析產物總錳含量減小的原因____________________。

Answer 1

【答案】（1）趁熱過濾

（2）取少量溶液于試管中配成溶液，滴加過量的溶液，取上層清液滴加溶液

（3）

（4）

（5）① ② 部分又被氧化成或，造成總錳含量減少

【解析】

試題分析： （1）四種物質中相同溫度下硫酸鉀溶解度最小，所以反應III中蒸發濃縮后硫酸鉀析出，趁熱過濾得硫酸鉀晶體，再洗滌、干燥即可。

（2）檢驗Cl-一般用硝酸銀溶液和稀硝酸，但SO42-也能與Ag+形成硫酸銀沉淀，所以檢驗Cl-前要先加過量硝酸鋇溶液將SO42-沉淀，過濾后向濾液中加硝酸銀溶液看是否產生白色沉淀。

（3）二氧化錳與二氧化硫生成硫酸錳，。

（4）Mn常見價態有+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，反應： 。

（5）①由流程圖可知硫酸錳晶體鍛燒得到四氧化三錳，根據圖中數據，由Mn守恒確認B為四氧化三錳。②溫度超過1000℃時，再冷卻后，測得產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。