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【題目】硫酸錳(MnSO4·H2O)是一種粉色晶體,易溶于水,不溶于乙醇,是重要的微量元素肥料之一,可促進多種經濟作物生長從而增加其產量。甲、乙兩組同學擬制取硫酸錳并探究其性質。

(1)甲組同學擬制備MnSO4·H2O。

首先稱取5.0gMnO2于200mL燒杯中,加入12.00mL6.00mol/L硫酸和6.00mLH2O。然后再稱取8.0g草酸晶體[H2C2O4·2H2O],將溶液稍加熱后,在攪拌下緩慢向燒杯中分批加入草酸晶體粉末。待充分反應后過濾得到淺粉色溶液,將溶液蒸發(fā)濃縮,加入適量乙醇冷卻結晶,干燥后得MnSO4·H2O。

①實驗中配制100mL6.00mol/L硫酸時,需要的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和____________。

②在上述過程中,若MnO2的轉化率為97.44%,則最終得到MnSO4·H2O晶體的質量為____________g。

2乙組同學擬研究硫酸錳的高溫分解產物,用下圖裝置測量生成的Mn3O4SO2、SO3及水蒸氣。

①裝置正確的連接順序為_________________(按氣流方向,填裝置序號)。

②實驗自始至終均需通入N2,其目的是______________。

③若起始時,在裝置Ⅱ中加入MnSO4·H2O50.7g,充分反應后,測得裝置Ⅲ增重6.4g,則MnSO4·H2O分解的化學方程式為________________________。

【答案】

(1)①100mL容量瓶(1分)②9.464(2分)

(2)①(2分)

②排除裝置中的空氣,并將生成的氣體全部吹入吸收瓶、中(2分)

③3MnSO4·H2OMn3O4+2SO3↑+SO2↑+3H2O(2分)

【解析】

試題分析:

(1)配制100mL6.00mol/L硫酸需要的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管和100mL容量瓶。

根據Mn元素守恒可得關系式:MnO2MnSO4·H2O,MnO2的轉化率為97.44%則最終得到MnSO4·H2O晶體的質量為5.0g×97.44%×=9.464g。

(2)該題的目的是研究硫酸錳的高溫分解產物,測量生成的Mn3O4、SO2、SO3及水蒸氣。則可知裝置硫酸錳的分解裝置,分解產生的Mn3O4為固體殘留在裝置裝置左邊洗氣瓶中的濃硫酸吸收SO3,右邊的濃硫酸則吸收水蒸氣;剩余干燥的SO2通入洗氣瓶,通過NaOH溶液吸收。所以裝置正確的連接順序為。

為了避免裝置中空氣的干擾,且生成的氣體需要全部吹入吸收瓶、充分吸收,故實驗自始至終均需通入N2。

50.7gMnSO4·H2O為0.3mol,根據Mn元素守恒,可得Mn3O4為0.1mol。裝置增重6.4g,則SO26.4g,即0.1mol。根據S元素守恒,可得SO3為0.2mol。根據H元素守恒,可得H2O為0.1mol。所以MnSO4·H2O分解的化學方程式為3MnSO4·H2OMn3O4+2SO3↑+SO2↑+3H2O

練習冊系列答案
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回答下列問題:

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(2裝置B、E的作用分別是_________________________。

(3可以用盛裝___________(填試劑名稱的干燥管代替裝置F和G,使實驗更簡便。

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