Question

K₂SO₄是無(wú)氯優(yōu)質(zhì)鉀肥，Mn₃O₄是生產(chǎn)軟磁鐵氧體材料的主要原料。以硫酸工業(yè)的尾氣聯(lián)合制備K₂SO₄和Mn₃O₄的工藝流程如下：

     

 

          圖1                                                圖2

（1）反應(yīng)Ⅰ中所需碳酸鈣為粉末狀，其目的是               ；反應(yīng)生成了硫酸鈣和二氧化碳，請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式                  。

反應(yīng)Ⅱ中要得到純凈的碳酸鈣的操作為：        、洗滌、      。操作中若不進(jìn)行洗滌處理，則制得的碳酸鈣中一定含有            雜質(zhì)。

（2）幾種鹽的溶解度如圖1。反應(yīng)III中，向(NH₄)₂SO₄溶液中加入KCl溶液充分反應(yīng)后，進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶、         、洗滌、干燥等操作即得K₂SO₄產(chǎn)品。反應(yīng)Ⅲ中有硫酸鉀析出而沒(méi)有氯化銨析出的原因是      。反應(yīng)Ⅲ所得到的溶液為硫酸鉀的    （填“飽和”或“不飽和”）溶液。

（3）檢驗(yàn)K₂SO₄樣品是否含有氯化物雜質(zhì)的實(shí)驗(yàn)操作是：        。

A．取樣溶解靜置，向溶液中滴加硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則無(wú)氯化物；  

B．取樣溶解靜置，先向溶液中滴加過(guò)量氯化鋇溶液，靜置后向上層溶液中滴加硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則無(wú)氯化物；

C．取樣溶解靜置，先向溶液中滴加過(guò)量硝酸鋇溶液，靜置后向上層溶液中滴加硝酸銀溶液，若無(wú)白色沉淀生成，則無(wú)氯化物；

（4）反應(yīng)Ⅰ到反應(yīng)Ⅲ的過(guò)程中可循環(huán)利用的物質(zhì)是           。

（5）Mn₃O₄中錳元素的化合價(jià)為+2和+3，Mn₃O₄與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為       。

（6）圖2是煅燒MnSO₄•H₂O時(shí)溫度與剩余固體質(zhì)量變化曲線。

①該曲線中A段所表示物質(zhì)的化學(xué)式為          。

②煅燒過(guò)程中固體錳含量隨溫度的升高而增大，當(dāng)溫度超過(guò)1000℃時(shí)，得到二氧化硫和一種相對(duì)穩(wěn)定的物質(zhì)Mn₃O₄，請(qǐng)寫出A段的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為Mn₃O₄的化學(xué)方程式    。

Answer 1

（1）增加反應(yīng)接觸面積，充分反應(yīng)  2CaCO₃+2SO₂+O₂=2CaSO₄+2CO₂  

過(guò)濾   干燥   CaSO₄ 

（2）趁熱過(guò)濾   常溫下硫酸鉀的溶解度小于氯化銨   飽和  

（3）C

（4）碳酸鈣

（5）Mn₃O₄+4H₂SO₄= MnSO₄+ Mn₂（SO₄）3+4H₂O

（6）MnSO₄     3MnSO₄= Mn₃O₄+3SO₂+O₂