20.高纯MnCO3是制备高性能磁性材料的主要原料.实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的操作步骤如下:

(1)制备MnSO4溶液:在烧瓶中(装置见图1)加入一定量MnO2和水,搅拌,通入SO2和N2混合气体,反应3h.停止通入SO2,继续反应片刻,过滤(已知MnO2+H2SO3═MnSO4+H2O).
请回答:①石灰乳参与反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2=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、缓慢通入混合气体.
③若实验中将N2换成空气,测得反应液中Mn2+、SO2-4的浓度随反应时间t变化如图2.导致溶液中Mn2-、SO2-4'浓度变化产生明显差异的原因是Mn2+催化氧气与亚硫酸反应生成硫酸.
(2)制备高纯MnCO3固体:已知MnCO3难溶于水、乙醇,潮湿时易被空气氧化,100℃开始分解;Mn(OH)2开始沉淀时pH=7.7.由(1)制得的MnSO4溶液制备高纯MnCO3的操作步骤顺序如下:
A.边搅拌边加入NaHCO3(Na2CO3),并控制溶液PH<7.7
B.过滤,用少量水洗涤2~3次.
C.检验SO2-4是否被洗涤除去
D.用少量C2H5OH洗涤
E.低于100℃干燥.
请回答:①A步骤中控制溶液PH<7.7的原因可能是Mn2++2OH-=Mn(OH)2↓(用离子方程式表示)
②C步骤中如何检验SO2-已经被洗涤除去:取最后一次洗涤的滤液少量于试管,加入用盐酸酸化的BaCl2溶液,若无明显现象,说明水洗合格.
③D步骤中用少量C2H5OH洗涤的原因可能是:乙醇容易挥发,便于低温干燥,防止MnCO3 受潮被氧化,受热分解.
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