首页 > 中学化学试题 > 题目详情
K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。某研究性小组对K2SO4和Mn3O4的制备展开了系列研究。 (一)以硫酸工业的尾气SO2制备K2SO4的工艺流程如下: ⑴钾肥K2S...
题目内容:
K2SO4是无氯优质钾肥,Mn3O4是生产软磁铁氧体材料的主要原料。某研究性小组对K2SO4和Mn3O4的制备展开了系列研究。
(一)以硫酸工业的尾气SO2制备K2SO4的工艺流程如下:
⑴钾肥K2SO4对农作物生长的作用是___________。
A.促进植物茎、叶生长,使叶色浓绿;
B.增强植物的抗寒、抗旱能力
C.增强植物的抗病虫害、抗倒伏能力
⑵反应釜I中发生的反应包括:①碳酸钙高温分解的化学方程式为________;
②CaO + SO2==CaSO3 ③ 2CaSO3+O2==2CaSO4
⑶反应釜III:向反应II 所得(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,经蒸发浓缩、过滤 、洗涤、干燥等操作即可制得K2SO4产品。为提高K2SO4产品纯度,过滤时应控制反应液的温度范围为____________(填字母序号,如图为几种盐的溶解度曲线)。
A.0℃-10℃ B. 20℃-30℃ C. 60℃-65℃ D. 80℃-90℃
⑷上述工艺流程中循环利用的物质是_______;证明产品K2SO4中不含杂质的实验方法是_______写出方法、现象)。
(二)实验室以SO2气体为原料制备少量高纯Mn3O4的操作步骤如下:
(步骤I)制备MnSO4溶液:在三颈烧瓶中(装置见图) 加入一定量MnO2和水,先通氮气,再通入SO2和N2混合气体,搅拌反应3小时。停止通SO2,继续反应片刻后过滤得MnSO4溶液。
[资料1]亚硫酸(H2SO3)在Mn2+催化作用下被O2氧化为硫酸,硫酸与MnO2在常温下不易发生反应。
⑸烧杯中石灰乳(有效成分为氢氧化钙)的作用为________。
⑹三颈烧瓶中生成MnSO4的反应化学方程式为____________。
⑺步骤I中,先通入氮气的目的是_________。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,可采取的合理措施有:及时搅拌反应液、_______(任写1条)。
(步骤II)制备MnSO4•H2O晶体:利用硫酸锰的溶解度在100℃以上随温度升高而急剧降低的原理,采用压力釜升温加压结晶法后过滤、洗涤、低温干燥得纯净的MnSO4•H2O晶体。
(步骤III)制备Mn3O4固体:准确称取101.4mg MnSO4•H2O,将MnSO4•H2O晶体在空气中高温煅烧,下图是用热重分析仪测定煅烧时温度与剩余固体质量变化曲线。
[资料2] MnSO4在空气中高温煅烧生成Mn3O4和三氧化硫,当温度超过1000℃时,Mn3O4又被氧气氧化为Mn2O3或MnO2
⑻该曲线中A段所表示物质的化学式为___________。
本题链接: