Question

三氧化二锰（Mn₂O₃）在现代工业上应用广泛，在锂离子电池的制备中有重要的作用。用软锰矿（主要成分为MnO₂）和硫锰矿（主要成分为MnS）制备高纯度Mn₂O₃的工艺流程如图所示。

（1）反应①中会生成一种非金属单质，则该非金属单质是_________________，该反应的还原剂是________________。（填化学式）

（2）操作X为蒸发浓缩、__________、过滤、洗涤烘干。在洗涤操作中，常用酒精洗涤MnSO₄·H₂O晶体，主要目的是________________；

（3）Mn₂O₃与MnO₂类似，加热时也能与浓盐酸反应放出Cl₂，该反应的离子方程式为_____________；

Answer

（1）S MnS （2）冷却结晶 MnSO4·H2O在酒精中溶解度小，可减小MnSO4·H2O的损失

（3）Mn2O3+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+3H2O

【解析】

试题分析：（1）反应①中是利用稀硫酸溶解MnO2和MnS的混合物得到MnSO4，反应中+4价Mn发生还原反应，同时S2-发生氧化反应生成S，发生反应的离子方程式为MnO2+MnS+4H+=2Mn2++S↓+2H2O；故所得非金属单质为S，反应中的还原剂是MnS；

（2）操作X的目的是从MnSO4溶液里获得MnSO4·H2O晶体，具体操作是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤烘干。因MnSO4·H2O在酒精中溶解度小，在洗涤操作中，常用酒精洗涤MnSO4·H2O晶体，可减小MnSO4·H2O的损失；

（3）加热时Mn2O3与浓盐酸反应放出Cl2的同时生成MnCl2和H2O，该反应的离子方程式为Mn2O3+6H++2Cl-2Mn2++Cl2↑+3H2O；

【考点定位】无机工业流程，涉及反应原理探究、混合物的分离提纯及离子方程式的书写等。

【名师点晴】化学工艺流程题是近年高考备受关注的一种题型，该类型是将化工生产过程中的主要生产阶段用框图形式表示出来，并根据生产流程中涉及的化学知识步步设问，构成与化工生产紧密联系的工艺流程题。主要有实验型化工流程题、原理型化工流程题、元素化合物型化工流程题三种形式。主要是考查了学生对知识理解、综合运用能力，培养学生知识素养和能力素养，能熟练应用所学知识解决问题的能力。建议复习中注意课本上与化工生产有关的问题，对每一步所包含的原理、涉及的反应、可能的副产品、以及条件的选择分析到位。