Question

(14分)MnO2是一種重要的催化劑。某研究性學習小組設計了將粗MnO2(含有較多MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實驗，其流程如下：

（1）檢驗操作A所得的MnO2是否洗滌干凈的方法是 。

（2）第②步反應的離子反應方程式為 。

（3）第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(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 (填化學式)。

（5）MnO2不僅可作催化劑還可作氧化劑，寫出1個用二氧化錳作氧化劑的化學反應方程式 。

（6）若粗MnO2樣品的質(zhì)量為24．28g，第①步反應后，經(jīng)過濾得到18．35g MnO2，并收集到0．672 LCO2(標準狀況下)，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，若無白色沉淀生成，說明已洗滌干凈。

（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Ⅰ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Ⅱ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）若MnO2沒有洗滌干凈，MnO2表面沾附溶液含有SO42?，所以檢驗過濾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，若無渾濁現(xiàn)象出現(xiàn)，說明已洗滌干凈。

（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，所以反應的化學方程式是：5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4，因此反應的離子方程式是：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+。

（3）蒸發(fā)操作必需的儀器除了鐵架臺(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）實驗室用MnO2與濃鹽酸加熱制取Cl2，MnO2為氧化劑，化學方程式為：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：本題考查化學流程的分析、基本儀器與基本操作、方程式的計算、化學計算。