Question

【题目】以、软锰矿(主要成分为，少量及的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备液和，主要实验步骤如下

步骤I、如图所示装置，将通入中的软锰矿浆液中。

步骤II、充分反应后，在不断搅拌下依次向仪器中加入适量纯净的，最后加入适量沉铅，

步骤III、过滤得溶液

(1)仪器R的名称是_______。

(2)装置用于制取，反应的化学方程式为_________。

(3)装置中的反应应控制在90~100℃，适宜的加热方式是______________。

(4)装置的作用是______________________。

(5)“步骤Ⅱ”中加入纯净的目的是_______________，用调节溶液时，需调节溶液的范围为________(该实验条件下，部分金属离子开始沉淀和沉淀完全的如下表)

金属离子
开始沉淀的	7.04	1.87	3.32	7.56
沉淀完全的	9.18	3.27	4.9	10.2

(6)已知①用空气氧化浊液可制备，主要副产物为；反应温度和溶液对产品中的质量分数的影响分别如图所示

②反应温度超过时，的产率开始降低，是白色沉淀，呈黑色；、中锰的质量分数理论值依次为72．05％、62.5%请补充完整由步骤III得到溶液，并用氨水等制备较纯净的的实验方案：______________________，真空干燥6小时得产品。

Answer 1

【答案】三颈烧瓶 用的水浴加热 吸收未反应的，防止污染环境 将氧化为 将滤液加热并保温在，用氨水调节溶液并维持8~9。在不断搅拌下，边通空气边滴加氨水，直至有大量黑色沉淀，静置，在上层清液中再滴加氨水至无沉淀。过滤，洗涤沉淀直至过滤液中检测不出

【解析】

由装置图结合实验步骤可知，以、软锰矿(主要成分为，少量及的化合物等)、氨水及净化剂等为原料可制备液和，装置A制取SO2，装置B通入SO2与MnO2反应得到MnSO4，在不断搅拌下向仪器R中加入适量纯净的MnO2，将氧化为，再加入MnCO3调节溶液pH，使Fe3+和Al3+形成沉淀而除去；最后加入适量沉铅，过滤得溶液；装置C中盛有NaOH溶液，用来吸收未反应的，防止污染环境。

滤液中含有MnSO4，控制温度在，调节溶液并维持8~9。用空气氧化生成的Mn(OH)2得到黑色沉淀Mn3O4，过滤，洗涤、干燥得产品。据此解答。

(1)由仪器构造可知仪R的名称是三颈烧瓶，

故答案为：三颈烧瓶；

(2)装置中亚硫酸钠固体和硫酸反应生成硫酸钠、水和，化学方程式为，

故答案为：；

(3)由于需要控制温度在90~100℃，所以适宜的加热方式是用的水浴加热，

故答案为：用的水浴加热；

(4) 装置C中盛有NaOH溶液，用来吸收未反应的，防止污染环境，

故答案为：吸收未反应的，防止污染环境；

(5)除杂过程中加入纯净的目的是将氧化为；用调节溶液时，使Fe3+、Al3+沉淀完全，而Mn2+不沉淀，需调节溶液的范围为，

故答案为：将氧化为 ；；

(6)由图象可知，应选择的反应条件是：温度，溶液pH为8~9；实验方案设计为：将滤液加热并保温在，用氨水调节溶液并维持8~9。在不断搅拌下，边通空气边滴加氨水，直至有大量黑色沉淀，静置，在上层清液中再滴加氨水至无沉淀。过滤，洗涤沉淀直至过滤液中检测不出，

故答案为：将滤液加热并保温在，用氨水调节溶液并维持8~9。在不断搅拌下，边通空气边滴加氨水，直至有大量黑色沉淀，静置，在上层清液中再滴加氨水至无沉淀。过滤，洗涤沉淀直至过滤液中检测不出。