Question

8．MnO₂是重要化學物質(zhì)，某學習小組設計了將粗MnO₂（含有較多的MnO、MnCO₃和Fe₂O₃）樣品轉(zhuǎn)化為純MnO₂實驗，其流程如圖：

按要求回答下列問題
（1）第②步操作中，氧化性強弱順序：ClO₃^-＞ MnO₂ （填“＞”“＜”），寫出操作②中發(fā)生反應的離子方程式Mn²⁺-2e^-+2H₂O=MnO₂+4H⁺；當反應中轉(zhuǎn)移2mol電子時，生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為1mol．
（2）第④步操作中，最終得到的固體除NaClO₃外，還一定含有下列物質(zhì)中的ad．
a．NaCl       b．NaClO        c．NaClO₄       d．NaOH
（3）為得到純凈的MnO₂，須將過濾后的MnO₂合并后進行洗滌，判斷是否洗滌干凈可選用的試劑是BaCl₂（填寫一組即可）．

Answer 1

分析 粗MnO₂（含有較多的MnO、MnCO₃和Fe₂O₃）樣品中加入過量的稀硫酸，由于MnO₂不溶于硫酸，則樣品中的MnO和MnCO₃分別和硫酸反應生成可溶性的MnSO₄，過濾得濾液為硫酸錳溶液，加入NaClO₃發(fā)生反應為：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺，再過濾得到濾液和二氧化錳固體，而氯氣與熱的氫氧化鈉反應生成氯酸鈉方程式為：3Cl₂+6NaOH=NaClO₃+NaCl+3H₂O，
（1）氧化還原反應中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性；根據(jù)方程式轉(zhuǎn)移電子數(shù)計算生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量；NaClO₃在常溫下與鹽酸反應生成氯氣，根據(jù)原子守恒和得失電子守恒寫出方程式；
（2）第④步操作中NaOH過量，結合方程式分析最終得到的固體除NaClO₃外，還有NaOH和NaCl；
（3）沉淀沒有洗滌干凈，則濾液中含有硫酸根離子．

解答 解：粗MnO₂（含有較多的MnO、MnCO₃和Fe₂O₃）樣品中加入過量的稀硫酸，由于MnO₂不溶于硫酸，則樣品中的MnO和MnCO₃分別和硫酸反應生成可溶性的MnSO₄，過濾得濾液為硫酸錳溶液，加入NaClO₃發(fā)生反應為：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺，再過濾得到濾液和二氧化錳固體，而氯氣與熱的氫氧化鈉反應生成氯酸鈉方程式為：3Cl₂+6NaOH=NaClO₃+NaCl+3H₂O，
（1）已知5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺，ClO₃^-作氧化劑，MnO₂作氧化產(chǎn)物，則氧化性：ClO₃^-＞MnO₂；當NaClO₃轉(zhuǎn)移2mol電子時，消耗NaClO₃為0.4mol，則生成氧化產(chǎn)物MnO₂為1mol；NaClO₃在常溫下與鹽酸反應生成氯氣，其反應的離子方程式為：ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O；
故答案為：＞；ClO₃^-+5Cl^-+6H⁺=3Cl₂↑+3H₂O；1；
（2）第④步操作中NaOH過量，發(fā)生的反應為：3Cl₂+6NaOH=NaClO₃+NaCl+3H₂O，則最終得到的固體除NaClO₃外，還有NaOH和NaCl；
故答案為：ad；
（3）若沉淀沒有洗滌干凈，則濾液中含有硫酸根離子，檢驗硫酸根離子選用氯化鋇溶液，故答案為：BaCl₂．

點評 本題考查物質(zhì)的分離與提純方法的綜合應用，題目難度中等，把握流程中發(fā)生的化學反應及原電池和電解池原理為解答的關鍵，注意掌握化學實驗基本操作方法，試題側(cè)重分析能力及推斷能力的考查．