錳及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)及國防建設(shè)中具有十分重要的地位。
Ⅰ、錳的活動(dòng)性
應(yīng)用金屬活動(dòng)順序能夠幫助我們了解錳的化學(xué)性質(zhì)。已知下列各組物質(zhì)在溶液中能夠發(fā)生以下反應(yīng):Mn+FeSO4=Fe+MnSO4;Fe+CuSO4=Cu+FeSO4;Mg+MnSO4=Mn+MgSO4。
(1)分析以上信息,可以推測(cè)Mn、Cu、Mg、Fe四種金屬的活動(dòng)性由強(qiáng)到弱的順序是 Mg>Mn>Fe>CuMg>Mn>Fe>Cu,錳和稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為:Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑。
Ⅱ、Mn3O4的制備
錳元素能形成MnO、MnO2、Mn2O3和Mn3O4等多種氧化物,其中Mn3O4是重要的結(jié)構(gòu)材料。工業(yè)上用硫酸錳(MnSO4)制備Mn3O4的流程如下:
(2)“沉淀”反應(yīng)是MnSO4+2NH3?H2O=Mn(OH)2↓+(NH4)2SO4,該反應(yīng)的基本類型為:復(fù)分解反應(yīng)復(fù)分解反應(yīng)。
(3)寫出“過濾”所得濾液在農(nóng)業(yè)上的一種用途:作氮肥作氮肥。
(4)將Mn(OH)2加水“打漿”制成懸濁液,可加快“氧化”反應(yīng)的速率,原因是 增大了氫氧化錳與氧氣的接觸面積增大了氫氧化錳與氧氣的接觸面積。
(5)“氧化”時(shí),Mn(OH)2與空氣中的氧氣在60℃條件下反應(yīng)生成Mn3O4,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為:6Mn(OH)2+O2 60℃ 2Mn3O4+6H2O6Mn(OH)2+O2 60℃ 2Mn3O4+6H2O。
Ⅲ、MnO2的制備
某研究小組采用如圖裝置通過焙燒MnCO3制取MnO2,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2MnCO3+O2 △ 2CO2+2MnO2。
(6)實(shí)驗(yàn)過程中,MnCO3在空氣中加熱易轉(zhuǎn)化為錳的不同氧化物,石英管內(nèi)剩余固體的質(zhì)量和成分隨溫度的變化如圖所示,則焙燒MnCO3制取MnO2應(yīng)該控制反應(yīng)的溫度不高于 300300℃。
(7)試根據(jù)化學(xué)方程式求23.0gMnCO3通過焙燒最多制得MnO2的質(zhì)量是多少?(請(qǐng)寫出計(jì)算過程)
60
℃
60
℃
△
【考點(diǎn)】物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備;反應(yīng)類型的判定;書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式;金屬活動(dòng)性順序及其應(yīng)用.
【答案】Mg>Mn>Fe>Cu;Mn+H2SO4=MnSO4+H2↑;復(fù)分解反應(yīng);作氮肥;增大了氫氧化錳與氧氣的接觸面積;6Mn(OH)2+O2 2Mn3O4+6H2O;300
60
℃
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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