Question

已探明我国锰矿储量占世界第三位，但富矿仅占6.4%，每年尚需进口大量锰矿石．有人设计了把我国的菱锰矿（MnCO₃）（贫矿）转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺．该工艺流程如图所示：
回答下列问题：
（1）锰元素位于元素周期中第

 

周期

 

族．
（2）气体A中含有两种气体，溶液C与气体A发生反应的化学方程式为

 

（3）锰的化合物用途广泛，例如MnO₂KMnO₄都是重要的锰化合物MnO₂可用于制备KMnO₄，一般是先由MnO₂在碱性条件下与O₂反应制备得到K₂MnO₄，再由K₂MnO₄制备KMnO₄．写出MnO₂得到K₂MnO₄的化学方程式

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：（1）根据元素在元素周期表中的分布结合元素的原子结构来回答；
（2）铵盐受热分解生成氨气，碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体，氨气极易溶于水，得到的溶液显示碱性，可以和二氧化碳反应得到碳酸铵；
（3）根据题目信息：由MnO₂在碱性条件下与O₂反应制备得到K₂MnO₄来书写方程式．

解答： 解：把我国的菱锰矿（MnCO₃）（贫矿）转化为高品位“菱锰矿砂”的绿色工艺流程为：高温下焙烧菱锰矿时，硫酸铵盐热分解生成氨气，碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体，将产生的固体溶于水，可以得到硫酸锰溶液，在水溶液中，两种气体和硫酸锰之间反应生成碳酸锰，
（1）金属锰是25号元素，原子核外电子排布是：2、8、8、7，属于VIIB元素，原子核外电子四层，位于第四周期，故答案为：四；VIIB；
（2）硫酸铵铵盐受热分解生成氨气，碳酸锰高温分解得到二氧化碳气体，在水溶液中，两种气体和硫酸锰之间的反应为：MnSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=MnCO₃↓+（NH₄）₂SO₄，
故答案为：MnSO₄+2NH₃+CO₂+H₂O=MnCO₃↓+（NH₄）₂SO₄；
（3）根据题目信息：由MnO₂在碱性条件下与O₂反应制备得到K₂MnO₄，则反应为：2MnO₂+4KOH+O₂=2K₂MnO₄+2H₂O，故答案为：2MnO₂+4KOH+O₂=2K₂MnO₄+2H₂O．

点评：本题是一道物质的分离和提纯的实验方案设计探究题，考查学生实验分析能力和解决问题的能力，难度中等．