题目内容

工业制取硝酸的流程如图:

(1)步骤①是通过电解水制取氢气,是_____变化(填“物理”或“化学”)。

(2)步骤④的化学方程式为4NH3+5O24NO+6X,X的化学式为_____,HNO3中N的化合价是_____

(3)步骤③是化合反应,写出③的化学方程式为_____。

(4)流程中可以循环使用的物质是_____(写化学式)。

练习册系列答案
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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。

Ⅰ.以硫酸工业的尾气SO2制备K2SO4的工艺流程如下:

(1)反应釜I中发生的反应包括: 2CaCO3 + 2SO2+O2=2_______+2CO2

(2)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℃

(3)上述工艺流程中循环利用的物质是_______;检验产品K2SO4中不含杂质选用的试剂是_____

A AgNO3溶液 B BaCl2溶液 C Ba(NO3)2溶液 DNaOH溶液

Ⅱ.实验室以SO2气体为原料制备少量高纯Mn3O4的操作步骤如下:

[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。

[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易被氧化。

(步骤I)制备MnSO4溶液:在三颈烧瓶中(装置见(如图)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。

(4)烧杯中石灰乳(有效成分为氢氧化钙)的作用为____________。

(5)三颈烧瓶中生成MnSO4的反应化学方程式为______________。

(6)步骤I中,先通入氮气的目的是____________。为使SO2尽可能转化完全,在不改变固液投料和通入的SO2和N2比例一定的条件下,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。

(7)Mn3O4中的Mn元素有+2,+3价,则Mn3O4中+2价和+3价锰的比例为_____

(8)该曲线中A段所表示物质的化学式为____________。

(9)试通过计算确定反应至图中C点时所对应的剩余固体成分的化学式____(请写出计算过程)。

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