Question

【題目】氧錳八面體納米棒（OMS-2）是一種新型的環(huán)保催化劑。用軟錳礦和黃鐵礦（主要成分分別為 MnO2、FeS2）合成 OMS-2 的工藝流程如下：

（1）為加快反應(yīng)速率，軟錳礦和黃鐵礦需進(jìn)行的預(yù)處理是________ 。

（2）淡黃色固體是一種非金屬單質(zhì)，化學(xué)式為_______。“調(diào) pH 并過(guò)濾”主要除去________元素（寫(xiě)出元素名稱）。

（3）Mn12O19 中氧元素化合價(jià)均為-2 價(jià)，錳元素的化合價(jià)有兩種+3價(jià)和+4價(jià)，則顯+3 價(jià)、+4 價(jià)的錳元素的原子個(gè)數(shù)之比為________。生產(chǎn)過(guò)程中的反應(yīng)方程式如下并配平該方程式。其中化學(xué)方程式中 KMnO4、K2S2O8、MnSO4的化學(xué)計(jì)量數(shù)比為1:1:5。

_______ KMnO4+_______ K2S2O8+_______ MnSO4+_______ H2O=_______ K2SO4+_______ Mn12O19+_______ H2SO4

（4）確定 Mn12O19已洗凈的方法為：取最后一次洗滌液，加入________，觀察到現(xiàn)象為_______時(shí)，則已洗凈。溶液 B 可進(jìn)一步分離出兩種主要化合物，一種可在該工藝中循環(huán)使用，化學(xué)式是_______；另一種為鹽類，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用作_______ 。

（5）OMS-2 是一種納米級(jí)的分子篩。分別用 OMS-2 和 MnOx 對(duì)甲醛進(jìn)行催化氧化，在相 同時(shí)間內(nèi)甲醛轉(zhuǎn)化率和溫度的關(guān)系如圖：

由圖可知，OMS-2 與 MnOx 相比，催化效率較高是_______。（填“OMS-2”或“MnOx”）

Answer 1

【答案】將其粉碎 S 鐵 5:1 2 2 10 11 3 1 11 硝酸鋇溶液 沒(méi)有白色沉淀生成 H2SO4 鉀肥 OMS-2

【解析】

（1）為加快反應(yīng)速率，可將軟錳礦和黃鐵礦粉碎，增大反應(yīng)物的接觸面積；故答案為：將其粉碎；

（2）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素種類不變，可知，淡黃色非金屬單質(zhì)是硫，化學(xué)式為S；“調(diào) pH 并過(guò)濾”主要除去鐵元素。故填：S；鐵；

（3）Mn12O19 中含有5個(gè)Mn2O3和2個(gè)MnO2，則顯+3 價(jià)、+4 價(jià)的錳元素的原子個(gè)數(shù)之比為5×2:2=5:1；生產(chǎn)過(guò)程中的反應(yīng)方程式配平如下：2KMnO4+2K2S2O8+10MnSO4+11H2O=3K2SO4+Mn12O19+11H2SO4；

故填：5:1；2；2；10；11；3；1；11.

（4）確定 Mn12O19已洗凈的方法為：取最后一次洗滌液，加入硝酸鋇溶液，觀察到現(xiàn)象為沒(méi)有白色沉淀生成時(shí)，則已洗凈。溶液 B 可進(jìn)一步分離出兩種主要化合物，一種可在該工藝中循環(huán)使用，化學(xué)式是H2SO4；另一種為K2SO4，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中可用作鉀肥。故填：硝酸鋇溶液；沒(méi)有白色沉淀生成；H2SO4；鉀肥。

（5）由圖可知，OMS-2 與 MnOx 相比，催化效率較高是OMS-2；故填：OMS-2。