Question

【题目】氧锰八面体纳米棒（OMS-2）是一种新型的环保催化剂。用软锰矿和黄铁矿（主要成分分别为 MnO2、FeS2）合成 OMS-2 的工艺流程如下：

（1）为加快反应速率，软锰矿和黄铁矿需进行的预处理是________ 。

（2）淡黄色固体是一种非金属单质，化学式为_______。“调 pH 并过滤”主要除去________元素（写出元素名称）。

（3）Mn12O19 中氧元素化合价均为-2 价，锰元素的化合价有两种+3价和+4价，则显+3 价、+4 价的锰元素的原子个数之比为________。生产过程中的反应方程式如下并配平该方程式。其中化学方程式中 KMnO4、K2S2O8、MnSO4的化学计量数比为1:1:5。

_______ KMnO4+_______ K2S2O8+_______ MnSO4+_______ H2O=_______ K2SO4+_______ Mn12O19+_______ H2SO4

（4）确定 Mn12O19已洗净的方法为：取最后一次洗涤液，加入________，观察到现象为_______时，则已洗净。溶液 B 可进一步分离出两种主要化合物，一种可在该工艺中循环使用，化学式是_______；另一种为盐类，在农业生产中可用作_______ 。

（5）OMS-2 是一种纳米级的分子筛。分别用 OMS-2 和 MnOx 对甲醛进行催化氧化，在相 同时间内甲醛转化率和温度的关系如图：

由图可知，OMS-2 与 MnOx 相比，催化效率较高是_______。（填“OMS-2”或“MnOx”）

Answer 1

【答案】将其粉碎 S 铁 5:1 2 2 10 11 3 1 11 硝酸钡溶液 没有白色沉淀生成 H2SO4 钾肥 OMS-2

【解析】

（1）为加快反应速率，可将软锰矿和黄铁矿粉碎，增大反应物的接触面积；故答案为：将其粉碎；

（2）根据质量守恒定律，化学反应前后，元素种类不变，可知，淡黄色非金属单质是硫，化学式为S；“调 pH 并过滤”主要除去铁元素。故填：S；铁；

（3）Mn12O19 中含有5个Mn2O3和2个MnO2，则显+3 价、+4 价的锰元素的原子个数之比为5×2:2=5:1；生产过程中的反应方程式配平如下：2KMnO4+2K2S2O8+10MnSO4+11H2O=3K2SO4+Mn12O19+11H2SO4；

故填：5:1；2；2；10；11；3；1；11.

（4）确定 Mn12O19已洗净的方法为：取最后一次洗涤液，加入硝酸钡溶液，观察到现象为没有白色沉淀生成时，则已洗净。溶液 B 可进一步分离出两种主要化合物，一种可在该工艺中循环使用，化学式是H2SO4；另一种为K2SO4，在农业生产中可用作钾肥。故填：硝酸钡溶液；没有白色沉淀生成；H2SO4；钾肥。

（5）由图可知，OMS-2 与 MnOx 相比，催化效率较高是OMS-2；故填：OMS-2。