Question

【題目】氧錳八面體納米棒（OMS-2）是一種新型的環保催化劑。用軟錳礦和黃鐵礦（主要成分分別為 MnO2、FeS2）合成 OMS-2 的工藝流程如下：

（1）為加快反應速率，軟錳礦和黃鐵礦需進行的預處理是________ 。

（2）淡黃色固體是一種非金屬單質，化學式為_______。“調 pH 并過濾”主要除去________元素（寫出元素名稱）。

（3）Mn12O19 中氧元素化合價均為-2 價，錳元素的化合價有兩種+3價和+4價，則顯+3 價、+4 價的錳元素的原子個數之比為________。生產過程中的反應方程式如下并配平該方程式。其中化學方程式中 KMnO4、K2S2O8、MnSO4的化學計量數比為1:1:5。

_______ KMnO4+_______ K2S2O8+_______ MnSO4+_______ H2O=_______ K2SO4+_______ Mn12O19+_______ H2SO4

（4）確定 Mn12O19已洗凈的方法為：取最后一次洗滌液，加入________，觀察到現象為_______時，則已洗凈。溶液 B 可進一步分離出兩種主要化合物，一種可在該工藝中循環使用，化學式是_______；另一種為鹽類，在農業生產中可用作_______ 。

（5）OMS-2 是一種納米級的分子篩。分別用 OMS-2 和 MnOx 對甲醛進行催化氧化，在相 同時間內甲醛轉化率和溫度的關系如圖：

由圖可知，OMS-2 與 MnOx 相比，催化效率較高是_______。（填“OMS-2”或“MnOx”）

Answer 1

【答案】將其粉碎 S 鐵 5:1 2 2 10 11 3 1 11 硝酸鋇溶液 沒有白色沉淀生成 H2SO4 鉀肥 OMS-2

【解析】

（1）為加快反應速率，可將軟錳礦和黃鐵礦粉碎，增大反應物的接觸面積；故答案為：將其粉碎；

（2）根據質量守恒定律，化學反應前后，元素種類不變，可知，淡黃色非金屬單質是硫，化學式為S；“調 pH 并過濾”主要除去鐵元素。故填：S；鐵；

（3）Mn12O19 中含有5個Mn2O3和2個MnO2，則顯+3 價、+4 價的錳元素的原子個數之比為5×2:2=5:1；生產過程中的反應方程式配平如下：2KMnO4+2K2S2O8+10MnSO4+11H2O=3K2SO4+Mn12O19+11H2SO4；

故填：5:1；2；2；10；11；3；1；11.

（4）確定 Mn12O19已洗凈的方法為：取最后一次洗滌液，加入硝酸鋇溶液，觀察到現象為沒有白色沉淀生成時，則已洗凈。溶液 B 可進一步分離出兩種主要化合物，一種可在該工藝中循環使用，化學式是H2SO4；另一種為K2SO4，在農業生產中可用作鉀肥。故填：硝酸鋇溶液；沒有白色沉淀生成；H2SO4；鉀肥。

（5）由圖可知，OMS-2 與 MnOx 相比，催化效率較高是OMS-2；故填：OMS-2。