Question

【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(jīng)濟作物生長從而增加其產(chǎn)量。甲、乙兩組同學擬制取硫酸錳并探究其性質(zhì)。

（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(yīng)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(jié)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(zhuǎn)化率為97.44%，則最終得到MnSO4·H2O晶體的質(zhì)量為____________g。

（2）乙組同學擬研究硫酸錳的高溫分解產(chǎn)物，用下圖裝置測量生成的Mn3O4、SO2、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(yīng)后，測得裝置Ⅲ增重6.4g，則MnSO4·H2O分解的化學方程式為________________________。

Answer 1

【答案】

（1）①100mL容量瓶（1分）②9.464(2分)

（2）①Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ（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Ⅰ、Ⅲ中（2分）

③3MnSO4·H2OMn3O4+2SO3↑+SO2↑+3H2O(2分)

【解析】

試題分析：

（1）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。

②根據(jù)Mn元素守恒可得關(guān)系式：MnO2～MnSO4·H2O，MnO2的轉(zhuǎn)化率為97.44%，則最終得到MnSO4·H2O晶體的質(zhì)量為5.0g×97.44%×=9.464g。

（2）①該題的目的是研究硫酸錳的高溫分解產(chǎn)物，并測量生成的Mn3O4、SO2、SO3及水蒸氣。則可知裝置Ⅱ為硫酸錳的分解裝置，分解產(chǎn)生的Mn3O4為固體殘留在裝置Ⅱ中；裝置Ⅰ中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Ⅲ中，通過NaOH溶液吸收。所以裝置正確的連接順序為Ⅱ→Ⅰ→Ⅲ。

②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Ⅰ、Ⅲ中充分吸收，故實驗自始至終均需通入N2。

③50.7gMnSO4·H2O為0.3mol，根據(jù)Mn元素守恒，可得Mn3O4為0.1mol。裝置Ⅲ增重6.4g，則SO2為6.4g，即0.1mol。根據(jù)S元素守恒，可得SO3為0.2mol。根據(jù)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