Question

(14分)MnO2是一種重要的催化劑。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實(shí)驗(yàn)，其流程如下：

（1）檢驗(yàn)操作A所得的MnO2是否洗滌干凈的方法是 。

（2）第②步反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為 。

（3）第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、 、 、玻璃棒。

（4）上述流程中可用于循環(huán)使用的物質(zhì)是 (填化學(xué)式)。

（5）MnO2不僅可作催化劑還可作氧化劑，寫(xiě)出1個(gè)用二氧化錳作氧化劑的化學(xué)反應(yīng)方程式 。

（6）若粗MnO2樣品的質(zhì)量為24．28g，第①步反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾得到18．35g MnO2，并收集到0．672 LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則樣品中所含的MnO質(zhì)量為 g。

 

Answer 1

（14分，每空2分）

（1）取最后一次洗滌液于少量試管中，滴加氯化鋇溶液，若無(wú)白色沉淀生成，說(shuō)明已洗滌干凈。

（2）5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+。

（3）酒精燈 蒸發(fā)皿 （4）NaClO3

（5）MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O

（6）2.48

【解析】

試題分析：粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品中加入過(guò)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(yīng)生成可溶性的MnSO4，過(guò)濾得濾液Ⅰ為硫酸錳溶液，加入NaClO3發(fā)生反應(yīng)為：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，再過(guò)濾得到濾液Ⅱ和二氧化錳固體，而氯氣與熱的氫氧化鈉反應(yīng)生成氯酸鈉方程式為：3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O。

（1）若MnO2沒(méi)有洗滌干凈，MnO2表面沾附溶液含有SO42?，所以檢驗(yàn)過(guò)濾Ⅰ所得的MnO2是否洗滌干凈的方法是取最后一次洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液，若無(wú)渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)，說(shuō)明已洗滌干凈。

（2）MnSO4要轉(zhuǎn)化為MnO2，需失去電子，故需要加入NaClO3做氧化劑，依據(jù)得失電子守恒可以配平，所以反應(yīng)的化學(xué)方程式是：5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4，因此反應(yīng)的離子方程式是：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+。

（3）蒸發(fā)操作必需的儀器除了鐵架臺(tái)(含鐵圈)、玻璃棒，還需要加熱的儀器：酒精燈，盛放溶液的儀器：蒸發(fā)皿。

（4）根據(jù)流程最終生成氯酸鈉固體，在第②步剛好也用到氯酸鈉溶液，所以可用于循環(huán)使用的物質(zhì)是NaClO3。

（5）實(shí)驗(yàn)室用MnO2與濃鹽酸加熱制取Cl2，MnO2為氧化劑，化學(xué)方程式為：MnO2+4HCl（濃）MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（6）CO2的物質(zhì)的量為：0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，根據(jù)質(zhì)量守恒和化學(xué)方程式可知，MnCO3的物質(zhì)的量為0.03mol，質(zhì)量為115g/mol×0.03mol=3.45g，所以MnO的質(zhì)量為24.28g-18.35g-3.45g=2.48g。

考點(diǎn)：本題考查化學(xué)流程的分析、基本儀器與基本操作、方程式的計(jì)算、化學(xué)計(jì)算。