锰元素广泛分布在自然界中,其单质和化合物在工农业生产中有着重要的应用.
(1)金属锰可用铝热法制得.已知Al的燃烧热为ckJ•mol
-1,其余相关热化学方程式为:
3MnO
2(s)═Mn
3O
4(s)+O
2(g)△H
1=akJ•mol
-13Mn
3O
4(s)+8Al(s)═9Mn(s)+4Al
2O
3(s)△H
2=bkJ•mol
-1则3MnO
2(s)+4Al(s)═3Mn(s)+2Al
2O
3(s)△H=
kJ•mol
-1(用含a、b、c的代数式表示)
(2)MnCO
3广泛用作锰盐原料.通过图1装置焙烧MnCO
3可以制取MnO
2,反应方程式为:
2MnCO
3(s)+O
2(g)⇌2MnO
2(s)+2CO
2(g).
①2MnCO
3(s)+O
2(g)⇌2MnO
2(s)+2CO
2(g)的化学平衡常数表达式K=
.
②用真空抽气泵不断抽气的目的除保证反应持续进行外,还能
.
(3)MnSO
2常用作催化剂.MnO
2催化降解甲醛的反应机理如图2所示,图中X表示的粒子是
,该反应的总反应方程式为
.
(4)MnSO
4是重要微量元素肥料.用惰性电极电解MnSO
4溶液可以制得更好活性的MnO
2,电解时总反应的离子方程式为
,电解过程中阴极附近的pH
(选填“增大”、“减小”或“不变”)