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軟磁鐵氧體是用量很大的一種磁性材料,也是電子信息和家電工業(yè)等的重要基礎功能性材料。Mn3O4是生產軟磁鐵氧體材料的主要原料,實驗室以SO2氣體制備少量高純Mn3O4的操作步驟如下:
【資料】①亞硫酸(H2SO3)在Mn2+催化作用下被O2氧化為硫酸,硫酸與MnO2在常溫下不易發(fā)生反應。
②MnSO4在空氣中高溫煅燒生成Mn3O4和SO3,當溫度超過1000℃時,Mn3O4易被氧化。
【步驟Ⅰ】制備MnSO4溶液:在三頸燒瓶中(裝置見圖1)
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加入一定量MnO2和水,先通氮氣,再通入SO2和N2混合氣體,攪拌反應3小時。停止通SO2,繼續(xù)反應片刻后過濾得MnSO4溶液。
(1)燒杯中石灰乳(有效成分為氫氧化鈣)的作用為
吸收沒有反應的二氧化硫,防止污染空氣
吸收沒有反應的二氧化硫,防止污染空氣
。
(2)三頸燒瓶中生成MnSO4的反應化學方程式為
MnO2+SO2=MnSO4
MnO2+SO2=MnSO4
。
(3)步驟Ⅰ中,先通入氮氣的目的是
排盡裝置內空氣
排盡裝置內空氣
。為使SO2盡可能轉化完全,在不改變固液投料比,且通入的SO2和N2比例一定的條件下,可采取的合理措施有:及時攪拌反應液、
水浴加熱
水浴加熱
(任寫一條)。
【步驟Ⅱ】制備MnSO4?H2O晶體:利用硫酸錳的溶解度在100℃以上隨溫度升高而急劇降低的原理,用壓力釜升溫加壓結晶法后,過濾、洗滌、低溫干燥,得純凈的MnSO4?H2O晶體。
【步驟Ⅲ】制備Mn3O4固體:準確稱取101.4mg MnSO4?H2O,將MnSO4?H2O晶體在空氣中高溫煅燒,圖2是用熱重分析儀測定煅燒時溫度與剩余固體質量變化曲線。
(4)該曲線中A段所表示物質的化學式為
MnSO4
MnSO4
。
(5)試通過計算確定反應至圖中C點時所對應的剩余固體成分的化學式
Mn2O3、Mn3O4
Mn2O3、Mn3O4
。

【答案】吸收沒有反應的二氧化硫,防止污染空氣;MnO2+SO2=MnSO4;排盡裝置內空氣;水浴加熱;MnSO4;Mn2O3、Mn3O4
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:274引用:2難度:0.1
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    (1)步驟1-4的操作中均用到的玻璃儀器是
     
    。
    (2)固體a的成分是
     

    (3)Y是
     
    (寫名稱)。
    (4)步驟1和步驟3發(fā)生的相同反應的化學方程式為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/24 12:0:2組卷:87引用:3難度:0.4
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    。
    (2)過濾時,使用玻璃棒的作用是
     

    (3)溶解時,稀鹽酸與Mg(OH)2發(fā)生反應的化學方程式為
     
    ,該反應的反應類型為
     
    。

    發(fā)布:2024/12/24 12:0:2組卷:153引用:3難度:0.5
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