Question

13．硫酸錳銨[（NH₄）₂SO₄•MnSO₄•nH₂O]是淺粉色晶體，易溶于水，在農(nóng)業(yè)上用作微量元素肥料．實(shí)驗(yàn)室由MnO₂制備硫酸錳銨的實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①在燒杯中加入20.0ml，1mol•L^-1硫酸并加入a g草酸微熱，再慢慢分次加入a g MnO₂，蓋上表面皿，使其充分反應(yīng)．
②煮沸溶液并趁熱過濾．
③往熱濾液中加入b g硫酸銨，待硫酸銨全部溶解后，在冰水浴中冷卻，30分鐘后過濾，并用少量乙醇溶液洗滌兩次，用濾紙吸干或放在表面皿上干燥．
④稱得產(chǎn)品質(zhì)量為 c g．
根據(jù)以上信息，回答下列問題：
（1）配制100mL 1mol•L^-1硫酸溶液時(shí)，需要的玻璃儀器除燒杯、玻璃棒、量筒外，還需要100 mL容量瓶、膠頭滴管．
（2）MnO₂與草酸的硫酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+H₂C₂O₄+H₂SO₄=MnSO₄+2CO₂↑+2H₂O．
（3）用乙醇洗滌的目的是減少產(chǎn)品損失，同時(shí)便于干燥．
（4）為確定其化學(xué)式，現(xiàn)對(duì)產(chǎn)品在氮?dú)庵羞M(jìn)行熱重分析，已知在371℃下結(jié)晶水會(huì)全部失去．其TG曲線如圖所示．（TG=$\frac{固體樣品的剩余質(zhì)量}{固體樣品的起始質(zhì)量}$×100%）則（NH₄）₂SO₄•MnSO₄•nH₂O中的n=7（填數(shù)字，取整數(shù)）．

Answer 1

分析 ①在燒杯中加入20.0ml，1mol•L^-1硫酸并加入a g草酸微熱，再慢慢分次加入a g MnO₂，蓋上表面皿，使其充分反應(yīng)．
②煮沸溶液并趁熱過濾．
③往熱濾液中加入b g硫酸銨，待硫酸銨全部溶解后，在冰水浴中冷卻，30分鐘后過濾，并用少量乙醇溶液洗滌兩次，用濾紙吸干或放在表面皿上干燥．
④稱得產(chǎn)品質(zhì)量為 c g．
（1）根據(jù)配制溶液的基本操作可知，配制100mL 1mol•L^-1硫酸溶液時(shí)，需要的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）MnO₂被草酸的硫酸溶液還原為錳離子，根據(jù)電子得失守恒和元素守恒書寫反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）乙醇易揮發(fā)，且硫酸錳銨在乙醇中的溶解度�。�
（4）根據(jù)$\frac{M[（N{H}_{4}）_{2}S{O}_{4}•MnS{O}_{4}]}{M[（N{H}_{4}）_{2}S{O}_{4}•MnS{O}_{4}•n{H}_{2}O]}$×100%=1-30.8%可計(jì)算n的值；

解答 解：（1）根據(jù)配制溶液的基本操作可知，配制100mL 1mol•L^-1硫酸溶液時(shí)，需要的玻璃儀器為燒杯、玻璃棒、100 mL容量瓶、膠頭滴管，
故答案為：100 mL容量瓶、膠頭滴管；
（2）MnO₂被草酸的硫酸溶液還原為錳離子，根據(jù)電子得失守恒和元素守恒可知反應(yīng)的化學(xué)方程式為MnO₂+H₂C₂O₄+H₂SO₄=MnSO₄+2CO₂↑+2H₂O，
故答案為：MnO₂+H₂C₂O₄+H₂SO₄=MnSO₄+2CO₂↑+2H₂O；
（3）乙醇易揮發(fā)，且硫酸錳銨在乙醇中的溶解度小，所以用乙醇洗滌的目的是減少產(chǎn)品損失，同時(shí)便于干燥，
故答案為：減少產(chǎn)品損失，同時(shí)便于干燥；
（4）根據(jù)$\frac{M[（N{H}_{4}）_{2}S{O}_{4}•MnS{O}_{4}]}{M[（N{H}_{4}）_{2}S{O}_{4}•MnS{O}_{4}•n{H}_{2}O]}$×100%=1-30.8%可得$\frac{283}{283+18x}$×100%=1-30.8%，所以n=7，
故答案為：7．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了硫酸錳銨晶體的制取，涉及的知識(shí)點(diǎn)比較多，可以根據(jù)所學(xué)知識(shí)，合理分析得出正確結(jié)論，題目難度中等．