Question

【题目】高纯MnCO3是制备电信器材高性能磁性材料的主要原料。实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:

[查阅资料]

①向烧瓶中（见图1）通入过量混合气进行“浸锰”操作，主要反应原理为:;

②向“浸锰”结束后的烧瓶中加入一定量纯MnO2粉末。

③用Na2CO3溶液调节pH为3.5左右，过滤。

④调节滤液pH为6. 5~7.2,加入NH4HCO3,观察到有少量气体生成，有浅红色的沉淀生成，过滤、洗涤、干燥，得到高纯碳酸锰。

⑤H2SO3和O2在催化剂的催化作用下生成H2SO4。

[实验探究]

（1）①图1中应该先通入________一段时间后再通入___，原因是_____，石灰乳的作用是_____（用化学方程式表示）。

②若实验中将N2换成空气，测得反应液中Mn2+、SO42-的浓度随反应时间t变化如图2所示，导致溶液中Mn2+、SO42-浓度变化产生明显差异的原因是_______,此时Mn2+的作用是_______。

③反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施是____（写出一 条即可）。

（2）加入的NH4HCO3与MnSO4溶液发生反应，请写出其化学方程式________。

Answer 1

【答案】N2 SO2 排尽装置中的空气防止干扰实验 Mn2+催化O2与 H2SO3反应生成了H2SO4 催化作用 控制温度或缓慢通入混合气体

【解析】

（1）①图1中应该先通入氮气一段时间后，再通入二氧化硫气体，原因是：排尽装置中的空气，防止干扰实验，石灰乳（氢氧化钙）能与二氧化硫反应产生亚硫酸钙沉淀和水的化学方程式：。

②若实验中将N2换成空气，测得反应液中Mn2+、SO42-的浓度随反应时间t变化如图2所示，导致溶液中Mn2+、SO42-浓度变大的原因是：Mn2+能催化空气中的氧气与 H2SO3反应生成了H2SO4，此时Mn2+的作用是：催化作用；

③反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施是：控制温度或缓慢通入混合气体，使SO2尽可能转化完全；

（2）加入的NH4HCO3与MnSO4溶液发生反应产生硫酸铵、碳酸锰沉淀、二氧化碳气体和水的化学方程式：。