Question

【題目】Mn2O3是一種重要的工業(yè)原料，在電磁和有機合成等領域應用廣泛。某學習小組在實驗室用CH4還原MnO2制備Mn2O3，并測定產(chǎn)品純度。請回答下列問題：

Ⅰ.制備(實驗裝置如圖所示)

已知：Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑。

(1)儀器a的名稱為______________________

(2)連接好實驗裝置，檢驗裝置的氣密性并加入相應試劑。向燒瓶中滴加稀醋酸之后，在點燃酒精燈之前應進行的操作是____

(3)儀器b中同時生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質，該反應的化學方程式為_______

Ⅱ.測定產(chǎn)品中Mn2O3的純度(只考慮產(chǎn)品中混有少量未參與反應的MnO2)

ⅰ.實驗結束后，取儀器b中所得固體7.19g，加入足量硫酸酸化的KI溶液，使固體中錳元素全部轉化為Mn2+；（步驟ⅰ中發(fā)生反應的離子方程式為：Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O ）

ⅱ.將所得溶液稀釋至500mL；

ⅲ.取25.00mL稀釋后的溶液，滴加幾滴淀粉溶液，用0.200molL-1的Na2S2O3標準溶液滴定，達到滴定終點時，消耗25.00mLNa2S2O3標準溶液。

(已知：I2+2 Na2S2O3==Na2S4O6+2NaI)

(4)滴定終點的標志是__________________________

(5)所取固體中Mn2O3的質量分數(shù)為___________________(計算結果精確到0.1％)

(6)下列操作使測定結果偏高的是______________

A.滴定前平視，滴定終點俯視讀數(shù)

B.盛放Na2S2O3標準溶液的滴定管未用標準液潤洗

C.硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時間過長

D.滴定前正常，滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡

Answer 1

【答案】球形干燥管 在裝置出口處收集氣體驗純 最后一滴標準溶液滴入，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘不變色 87.9% AD

【解析】

（1）儀器名稱為球形干燥管；

（2）在點燃酒精燈之前應進行的操作是檢驗氣體純度避免加熱過程中發(fā)生爆炸；

（3）CH4還原MnO2制備Mn2O3，儀器b中同時生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質是甲烷和二氧化錳反應生成二氧化碳水和Mn2O3；

（4）碘遇到淀粉變藍色，據(jù)此分析判斷反應終點；

（5）由得失電子守恒可知2n（Na2S2O3）=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2),結合反應的定量關系計算碘單質物質的量，設b中所得固體7.19g中Mn2O3物質的量為x，MnO2物質的量為y，列式計算得到；

（6）A．滴定前平視，滴定終點俯視讀數(shù)，讀取標準溶液體積偏低；

B．盛放Na2S2O3標準溶液的滴定管未用標準液潤洗，消耗標準溶液體積偏大；

C．硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時間過長，碘離子被空氣中氧氣氧化，消耗錳氧化物偏低；

D．滴定前正常，滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡，消耗標準溶液體積讀取偏低。

（1）儀器a的名稱為：球形干燥管，故答案為：球形干燥管；

（2）連接好實驗裝置，檢驗裝置的氣密性并加入相應試劑。向燒瓶中滴加稀醋酸之后，在點燃酒精燈之前應進行的操作是：在裝置出口處收集氣體驗純，故答案為：在裝置出口處收集氣體驗純；

（3）CH4還原MnO2制備Mn2O3，儀器b中同時生成兩種能參與大氣循環(huán)的物質是甲烷和二氧化錳反應生成二氧化碳水和Mn2O3，反應的化學方程式：；故答案為：；

（4）取25.00mL稀釋后的溶液，滴加幾滴淀粉溶液，用0.200molL-1的標準溶液滴定，達到滴定終點時，消耗25.00mLNa2S2O3標準溶液，滴定終點的標志是：最后一滴標準溶液滴入，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘不變色；

故答案為：最后一滴Na2S2O3標準溶液滴入，溶液由藍色變?yōu)闊o色，且半分鐘不變色；

（5）設b中所得固體7.19g中Mn2O3物質的量為x，MnO2物質的量為y則158x+87y=7.19，由得失電子守恒可知2n（Na2S2O3）=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2)，Na2S2O3物質的量為，稀釋20倍后，則x+y=0.05，解得x=0.04mol；y=0.01mol，所取固體中Mn2O3的質量分數(shù)×100%=87.9%；

故答案為：87.9%；

（6）A．滴定前平視，滴定終點俯視讀數(shù)，讀取標準溶液體積減小，測定碘單質物質的量偏低，計算得到Mn2O3的合理偏高，故A正確；

B．盛放Na2S2O3標準溶液的滴定管未用標準液潤洗，消耗標準溶液體積增大，測定碘單質物質的量偏高，計算得到Mn2O3的合理偏低，故B錯誤；

C．硫酸酸化的KI溶液在空氣中靜置時間過長，碘離子被空氣中氧氣氧化，消耗標準溶液體積偏大，計算消耗氧化物的量減少，結果偏低，故C錯誤；

D．滴定前正常，滴定后滴定管尖嘴內(nèi)有氣泡，消耗標準溶液體積讀取偏低，待測液中碘單質外電路偏低，計算得到Mn2O3的合理偏高，故D正確；

故答案為：AD。