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  • 1. (2022高三上·通州期末) 离子筛是一种具有空隙结构的化合物。首先合成一种含目标离子的化合物,称作离子筛前体。然后在不破坏前体晶体结构的前提下,将目标离子从中洗脱出来,即得到相应的离子筛。下图是一种用作离子筛前体的化合物晶胞示意图。晶胞为立方体,图左将晶胞划分为八个小立方体,用灰白两色区分,每种颜色各四个小立方体。白色小立方体对应图A结构,灰色小立方体对应图B结构。

    1. (1) 该化合物的化学式为
    2. (2) 设晶胞棱长为anm,NA表示阿伏加德罗常数,则该晶胞的密度是g/cm3(写出计算式即可)。
    3. (3) 该化合物的制备方法为:将硫酸锰和氨水混合得到Mn(OH)2 , 沉淀,将其过滤留在烧杯中,加入蒸馏水,加热搅拌,加入乙醇作为分散剂,逐滴加入适量的10%H2O2溶液,控制滴加速度即得Mn3O4沉淀。将Mn3O4过滤、洗涤、干燥后,与一定量Li2CO3混合,高温反应得到最终产品。请写出利用氢氧化锰制备最终产品的各步反应化学方程式:
    4. (4) 用盐酸洗脱该化合物中的锂离子后制成粉状离子筛。将100mg粉状离子筛置入200mL含Li+、Na+、K+、Mg2+的溶液中,在30℃恒温下搅拌溶液,达到吸附平衡后取上清液,测定溶液中各离子的浓度。离子筛对溶液中某种离子的吸附容量Qt的计算式为: ,式中V是溶液的体积,co和ct分别表示开始吸附和t时刻离子的浓度,W表示离子筛的质量。

      金属离子

      co(mmol/L)

      ct(mmol/L)

      Li+

      9.942

      8.790

      Na+

      9.151

      9.138

      K+

      9.719

      9.694

      Mg2+

      5.554

      5.225

      结合上表中数据,对比吸附容量Qt可知,该离子筛对(填离子符号)的吸附能力最弱。

    5. (5) 为了方便使用,可用壳聚糖为黏合剂将粉状离子筛制成粒状离子筛。壳聚糖可以看作以氨基葡萄糖为单体的聚合物,其结构如下:

      根据壳聚糖结构写出其单体的分子式:

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