问题标题:
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的工艺流程如图1:(1)反应Ⅰ通入足量空气的目的是___.(2)写出反应Ⅱ的离子方程式__
问题描述:
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的工艺流程如图1:
(1)反应Ⅰ通入足量空气的目的是___.
(2)写出反应Ⅱ的离子方程式___,该反应需控制在60℃-70℃之间的原因是___.
(3)几种盐的溶解度见图2.反应Ⅲ中,向(NH4)2SO4溶液中加入KCl溶液充分反应后,进行___、___、洗涤、干燥等操作即得K2SO4产品.
(4)反应Ⅳ的化学方程式为___.
(5)图3为煅烧MnSO4•H2O时温度与剩余固体质量变化曲线.
①该曲线中A段所表示物质的化学式为___.
②已知B阶段产物为Mn3O4,当煅烧温度为1000℃时得到的产物再冷却到400℃过程中,测得产物的总锰含量会减小.试分析产物总锰含量减小的原因___.
耿秀英回答:
(1)氧气能将亚硫酸钙氧化成硫酸钙,所以反应Ⅰ通入足量空气的目的是保证二氧化硫在溶液中充分被氧化为硫酸钙,
故答案为:保证二氧化硫在溶液中充分被氧化为硫酸钙;
(2)反应Ⅱ硫酸钙中加入碳酸铵和氨水,生成碳酸钙沉淀和硫酸铵,反应的离子方程式为CaSO4+NH3+HCO3-=CaCO3+NH4++SO42-,该反应在温度太高,铵盐会分解,温度太低,反应速率太慢,所以反应需控制在60℃-70℃之间,其原因是加快反应速率同时防止铵盐分解,
故答案为:CaSO4+NH3+HCO3-=CaCO3+NH4++SO42-;加快反应速率同时防止铵盐分解;
(3)根据溶解度曲线图可知,硫酸钾的溶解度较小,而氯化铵的溶解度较大,所以从混合溶液中获得硫酸钾晶体的操作步骤是蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、干燥等,
故答案为:蒸发浓缩;趁热过滤;
(4)反应Ⅳ为二氧化锰氧化二氧化硫得硫酸锰,反应化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4,
故答案为:MnO2+SO2=MnSO4;
(5)①MnSO4•H2O受热分解,先失去结晶水,设MnSO4•H2O的物质的量为1 mol,则m(MnSO4•H2O)=1mol×169g•mol-1=169g,其中含有m(MnSO4)=1mol×151g•mol-1=151g,根据题意可知,在A处固体的质量为169g×89.35100
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