【题目】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K2SO4Mn3O4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________

CaO + SO2==CaSO3 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SO2N2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SO2N2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MnSO4H2O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MnSO4H2O晶体。

(步骤III)制备Mn3O4固体:准确称取101.4mg MnSO4H2O,将MnSO4H2O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Mn2O3MnO2

⑻该曲线中A段所表示物质的化学式为___________

 0  205359  205367  205373  205377  205383  205385  205389  205395  205397  205403  205409  205413  205415  205419  205425  205427  205433  205437  205439  205443  205445  205449  205451  205453  205454  205455  205457  205458  205459  205461  205463  205467  205469  205473  205475  205479  205485  205487  205493  205497  205499  205503  205509  205515  205517  205523  205527  205529  205535  205539  205545  205553  211419 

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