题目内容
【题目】碳酸锰（MnCO3）是理想的高性能强磁性材料，也是制备Mn2O3、MnO2等锰的氧化物的重要原料，广泛用于电子、化工、医药等行业。
（1）工业上制备方程式为：MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8～7.4．加入稍过量的NH4HCO3的目的是 。
（2）实验室模拟工业二氧化锰制备硫酸锰装置如图
①石灰乳参与反应的化学方程式为 。
②反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有 。
（3）MnCO3在空气中加热易转化为不同价态的锰的氧化物，其固体残留率随温度的变化如图所示。则300℃时，剩余固体中n(Mn）∶n(O）为 ；图中点D对应固体的成分为 （填化学式）。
【答案】（1）加入稍过量的NH4HCO3能提高MnSO4的转化率，使MnCO3沉淀完全
（2）①Ca(OH）2十SO2=CaSO3+H2O；
②控制适当的温度、缓慢通人混合气体
⑶1∶2 (3分） Mn3O4和MnO(或其他合理表达）
【解析】
试题分析：（1）MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+（NH4）2SO4+CO2↑+H2O。反应中通常需加入稍过量的NH4HCO3，且控制溶液的pH为6.8～7.4；加入稍过量的NH4HCO3的目的是提高MnSO4的转化率，使MnCO3沉淀完全；
（2）根据制备硫酸锰装置图，
①石灰乳是防止二氧化硫污染空气，参与反应的化学方程式为Ca(OH）2十SO2=CaSO3+H2O。
②反应过程中，为使SO2尽可能转化完全，在通入SO2和N2比例一定、不改变固液投料的条件下，可采取的合理措施有控制适当的温度、缓慢通人混合气体。
（3）⑶设MnCO3的物质的量为1 mol，即质量为115 g
①A点剩余固体质量为115 g×75.65%＝87 g
减少的质量为115 g－87 g＝28 g
可知MnCO3失去的组成为CO
故剩余固体的成分为MnO2
②C点剩余固体质量为115 g×61.74%＝71 g
据锰元素守恒知m(Mn）＝55 g，则m(O ）1＝71 g－55 g＝16 g
则n(Mn）∶n(O）＝
∶
＝1∶1
故剩余固体的成分为MnO
同理，B点剩余固体质量为115 g×66.38%＝76.337 g
因m(Mn）＝55 g，则m(O ）2＝76.337 g－55 g＝21.337 g
则n(Mn）∶n(O）＝∶
＝3∶4
故剩余固体的成分为Mn3O4
因D点介于B、C之间，故D点对应固体的成分为Mn3O4与MnO的混合物。
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