Question

MnO2是一種重要的無機(jī)功能材料，粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實(shí)驗(yàn)，其流程如下：

(1)第①步加稀H2SO4時(shí)，粗MnO2樣品中的 (寫化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。

(2)第②步反應(yīng)的離子方程式是 ＋ClO3－＋ =MnO2↓＋Cl2↑＋ 。

(3)第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、 、 、 ，已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還含有 (寫化學(xué)式)。

(4)若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69 g，第①步反應(yīng)后，經(jīng)過濾得到8.7 g MnO2，并收集到0.224 L CO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在第②步反應(yīng)中至少需要 mol NaClO3。

 

Answer 1

(1)MnO、MnCO3

(2)5　Mn2＋　2　4　H2O　5　1　8　H＋

(3)酒精燈　蒸發(fā)皿　玻璃棒　NaCl

(4)0.02

【解析】本題以MnO2的提純?yōu)楸尘�，考查氧化還原反應(yīng)方程式的配平、物質(zhì)的分離與提純、物質(zhì)的量的有關(guān)計(jì)算等知識(shí)。(1)分析生產(chǎn)流程圖知樣品中的MnO、MnCO3可與稀硫酸反應(yīng)轉(zhuǎn)化為MnSO4而進(jìn)入濾液。(2)用化合價(jià)升降法不難寫出并配平第②步反應(yīng)的離子方程式：5Mn2＋＋2ClO3－＋4H2O=5MnO2↓＋Cl2↑＋8H＋。(3)Cl2通入熱NaOH溶液中，生成的NaClO3顯然是氧化產(chǎn)物，那么0價(jià)的氯元素化合價(jià)降低生成的還原產(chǎn)物必然是NaCl。(4)n(MnCO3)＝n(CO2)＝＝0.01 mol，n(MnO)＝＝0.04 mol，故MnO、MnCO3溶于稀硫酸生成的Mn2＋的物質(zhì)的量n(Mn2＋)＝n(MnO)＋n(MnCO3)＝0.05 mol，由第②步反應(yīng)化學(xué)方程式知氧化Mn2＋至少需NaClO3∶×0.05 mol＝0.02 mol。