Question

K₂SO₄是无氯优质钾肥，Mn₃O₄是生产软磁铁氧体材料的主要原料。以硫酸工业的尾气联合制备K₂SO₄和Mn₃O₄的工艺流程如下：

 

【相关资料】(1) 含水结晶盐受热时通常先失去结晶水；

            (2) 图2中物质B就是工业产品Mn₃O₄ ；         

(3) Mn₃O₄在高温时会被氧化，且锰的化合价从+1到+7变化时逐级升高，如+2的锰先氧化到+3的锰,再从+3氧化到+4分别是对应的氧化物为三氧化二锰和二氧化锰。

 

                                             

图1 是几种盐的溶解度          图2是煅烧MnSO₄·H₂O时剩余固体质量与温度的变化曲线图

【问题解答】

(1) 反应II中加入的NH₄HCO₃中氮元素的化合价为        ；

(2) 反应Ⅲ中，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液充分反应后，进行蒸发浓缩、结晶、        、洗涤、干燥等操作即得K₂SO₄晶体；

(3) 试分析反应Ⅲ后有K₂SO₄析出的原因是____________________________；

(4) 加热MnSO₄·H₂O固体时第一次质量减少的原因是    （用化学方程式表示）；

(5) 煅烧过程中固体锰元素的质量分数随温度的升高而增大。但当温度超过1000℃时，再冷却后，测得产物中的锰元素的质量分数反而减小。试分析产物中锰元素的质量分数减小的原因：                          。

Answer 1

（5分 每空1分）

(1)氮元素的化合价为  +3   。

(2) 过滤

(3) K₂SO₄溶解度小于NH₄Cl的溶解度

(4) MnSO₄·H₂O== MnSO₄ + H₂O

(5)当温度超过1000℃时，会被氧化为三氧化二锰和二氧化锰 ，造成锰元素的质量分数减小