题目内容
【题目】硫酸锰(MnSO4·H2O)是一种粉色晶体，易溶于水，不溶于乙醇，是重要的微量元素肥料之一，可促进多种经济作物生长从而增加其产量。甲、乙两组同学拟制取硫酸锰并探究其性质。
（1）甲组同学拟制备MnSO4·H2O。
首先称取5.0gMnO2于200mL烧杯中，加入12.00mL6.00mol/L硫酸和6.00mLH2O。然后再称取8.0g草酸晶体[H2C2O4·2H2O]，将溶液稍加热后，在搅拌下缓慢向烧杯中分批加入草酸晶体粉末。待充分反应后过滤得到浅粉色溶液，将溶液蒸发浓缩，加入适量乙醇冷却结晶，干燥后得MnSO4·H2O。
①实验中配制100mL6.00mol/L硫酸时，需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和____________。
②在上述过程中，若MnO2的转化率为97.44%，则最终得到MnSO4·H2O晶体的质量为____________g。
（2）乙组同学拟研究硫酸锰的高温分解产物，用下图装置测量生成的Mn3O4、SO2、SO3及水蒸气。
①装置正确的连接顺序为_________________（按气流方向，填装置序号）。
②实验自始至终均需通入N2，其目的是______________。
③若起始时，在装置Ⅱ中加入MnSO4·H2O50.7g，充分反应后，测得装置Ⅲ增重6.4g，则MnSO4·H2O分解的化学方程式为________________________。
【答案】
（1）①100mL容量瓶（1分）②9.464(2分)
（2）①Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ（2分）
②排除装置中的空气，并将生成的气体全部吹入吸收瓶Ⅰ、Ⅲ中（2分）
③3MnSO4·H2O
Mn3O4+2SO3↑+SO2↑+3H2O(2分)
【解析】
试题分析：
（1）①配制100mL6.00mol/L硫酸需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管和100mL容量瓶。
②根据Mn元素守恒可得关系式：MnO2～MnSO4·H2O，MnO2的转化率为97.44%，则最终得到MnSO4·H2O晶体的质量为5.0g×97.44%×
=9.464g。
（2）①该题的目的是研究硫酸锰的高温分解产物，并测量生成的Mn3O4、SO2、SO3及水蒸气。则可知装置Ⅱ为硫酸锰的分解装置，分解产生的Mn3O4为固体残留在装置Ⅱ中；装置Ⅰ中左边洗气瓶中的浓硫酸吸收SO3，右边的浓硫酸则吸收水蒸气；剩余干燥的SO2通入洗气瓶Ⅲ中，通过NaOH溶液吸收。所以装置正确的连接顺序为Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ。
②为了避免装置中空气的干扰，且生成的气体需要全部吹入吸收瓶Ⅰ、Ⅲ中充分吸收，故实验自始至终均需通入N2。
③50.7gMnSO4·H2O为0.3mol，根据Mn元素守恒，可得Mn3O4为0.1mol。装置Ⅲ增重6.4g，则SO2为6.4g，即0.1mol。根据S元素守恒，可得SO3为0.2mol。根据H元素守恒，可得H2O为0.1mol。所以MnSO4·H2O分解的化学方程式为3MnSO4·H2OMn3O4+2SO3↑+SO2↑+3H2O
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