Question

6．近日網路傳言用不銹鋼水壺燒水會導致錳≥中毒．專家實驗證明，使用正規(guī)廠家生產的不銹鋼水壺燒開水并無明顯風險隱患，但不建議用于酸性和堿性環(huán)境中．
查閱資料：掹的化學性質與鐵相似，它的活動性比鐵強．MnSO₄溶液為淺紅色．
（1）寫出Mn與CuSO₄溶液反應的化學方程式（產物中錳的化合價為+2價）Mn+CuSO₄=MnSO₄+Cu．
（2）MnO₂常用作H₂O₂制取O₂的催化劑，工業(yè)上用菱錳礦（主要成分MnCO₃）制取Mn0₂，過程如下：
步驟1：將22t菱錳礦粉碎；
步驟2：往粉碎后的菱錳礦中加入H₂SO₄溶解MnC0₃．寫出化學方程式MnCO₃+H₂SO₄=MnSO₄+CO₂↑+H₂O，反應的現象是固體減少，有氣泡產生，溶液變成淺紅色；
步驟3：把生成的從MnS0₄再與NH₄HCO₃反應后得到ll.5tMnCO₃，MnCO₃再經過煅燒、氧化轉變?yōu)镸nO₂，涉及到的化學反應如下：MnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MnO+CO₂↑；2MnO+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnO₂
計算理論上能制得MnO₂8.7t．

Answer 1

分析 （1）根據錳的活動性比鐵強，所以錳的金屬活動性比銅強，能與硫酸銅反應生成硫酸錳和銅進行分析；
（2）根據“加入H₂SO₄溶解MnCO₃”，“MnSO₄溶液為淺紅色”，進行書寫化學方程式和實驗現象；
（3）利用MnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MnO+CO₂↑；2MnO+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnO₂，則MnCO₃～MnO₂，進行計算．

解答 解：（1）根據錳的活動性比鐵強，所以錳的金屬活動性比銅強，能與硫酸銅反應生成硫酸錳和銅，化學方程式為：Mn+CuSO₄=MnSO₄+Cu；
（2）因為“加入H₂SO₄溶解MnCO₃”，“MnSO₄溶液為淺紅色”，所以化學方程式MnCO₃+H₂SO₄=MnSO₄+CO₂↑+H₂O，反應的現象是固體減少，有氣泡產生，溶液變成淺紅色；
（3）因為MnCO₃$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$MnO+CO₂↑，2MnO+O₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2MnO₂，
則MnCO₃～MnO₂，
設理論上能制得MnO₂的質量為x
MnCO₃～MnO₂
115    87
11.5t   x
$\frac{115}{11.5t}$=$\frac{87}{x}$
x=8.7t．
故答案為：
（1）Mn+CuSO₄=MnSO₄+Cu；
（2）MnCO₃+H₂SO₄=MnSO₄+CO₂↑+H₂O；固體減少，有氣泡產生，溶液變成淺紅色；
（3）8.7t．

點評 本題難度不大，掌握金屬的化學性質、化學方程式的書寫、計算是正確解答本題的關鍵．