Question

MnCO₃可用作電訊器材元件材料，還可用作瓷釉、顏料及制造錳鹽的原料．實(shí)驗(yàn)室模擬以MnO₂為原料生產(chǎn)MnCO₃的工藝流程如圖1：
已知：MnCO₃難溶于水和乙醇，受熱易分解．
（1）實(shí)驗(yàn)室中過(guò)濾操作所用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、

 

．
（2）①檢驗(yàn)水洗是否合格的方法是

 

．②水洗結(jié)束后，用乙醇洗滌的目的是

 

．
（3）MnCO₃在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為不同價(jià)態(tài)的錳的氧化物，其固體殘留率隨溫度的變化如圖2所示．則300℃時(shí)，剩余固體中n（Mn）：n（O）為

 

；圖中點(diǎn)D對(duì)應(yīng)固體的成分為

 

（填化學(xué)式）．

Answer 1

考點(diǎn)：制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）依據(jù)過(guò)濾操作風(fēng)險(xiǎn)所需要的玻璃儀器；
（2）①碳酸氫銨和硫酸錳反應(yīng)生成碳酸錳沉淀，洗滌目的是洗去沉淀表面的硫酸根離子和銨根離子，依據(jù)檢驗(yàn)硫酸根離子的實(shí)驗(yàn)方法設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案；
②水洗后，用乙醇洗滌，依據(jù)乙醇的性質(zhì)分析，乙醇易揮發(fā)便于低溫干燥，防止碳酸錳分解；
（3）分析圖象變化特征，結(jié)合固體失重金屬判斷各點(diǎn)的剩余固體，主要是金屬BC點(diǎn)剩余固體成分判斷D點(diǎn)的固體成分；

解答： 解：（1）過(guò)濾操作需要漏斗，玻璃棒，燒杯；
故答案為：玻璃棒；
（2）①分析流程可知，碳酸氫銨和硫酸錳反應(yīng)生成碳酸錳沉淀，洗滌目的是洗去沉淀表面的硫酸根離子和銨根離子，設(shè)計(jì)方案為：取最后一次洗滌濾出液少許于一支試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明水洗合格；
故答案為：取最后一次洗滌濾出液少許于一支試管中，向其中滴加鹽酸酸化的氯化鋇溶液，若無(wú)明顯現(xiàn)象，說(shuō)明水洗合格；
②水洗后，用乙醇洗滌，依據(jù)乙醇的性質(zhì)分析，乙醇是易揮發(fā)的液體，操作中便于沉淀低溫干燥，防止碳酸錳受熱分解
故答案為：乙醇易揮發(fā)，便于低溫干燥，防止MnCO₃受熱分解；
（3）設(shè)MnCO₃的物質(zhì)的量為1 mol，即質(zhì)量為115 g
①A點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115 g×75.65%=87 g
減少的質(zhì)量為115 g-87 g=28 g
可知MnCO₃失去的組成為CO
故剩余固體的成分為MnO₂
剩余固體中n（Mn）：n（O）=1：2；
故答案為：1：2；
②C點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115 g×61.74%=71 g
據(jù)錳元素守恒知m（Mn）=55 g，則m（O ）₁=71 g-55 g=16 g
則n（Mn）：n（O）=

55

55

：

16

16

=1：1
故剩余固體的成分為MnO
同理，B點(diǎn)剩余固體質(zhì)量為115 g×66.38%=76.337 g
因m（Mn）=55 g，則m（O ）₂=76.337 g-55 g=21.337 g
則n（Mn）：n（O）=

55

55

：

21.337

16

=3：4
故剩余固體的成分為Mn₃O₄
因D點(diǎn)介于B、C之間，故D點(diǎn)對(duì)應(yīng)固體的成分為Mn₃O₄與MnO的混合物；
故答案為：Mn₃O₄與MnO；

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和分析判斷，圖象分析和計(jì)算應(yīng)用是解題關(guān)鍵，掌握題干信息應(yīng)用是解題關(guān)鍵，題目難度中等．