Question

MnO₂是一种重要的催化剂。某研究性学习小组设计了将粗MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品转化为纯MnO₂实验，其流程如下：

（1）写出1个用二氧化锰作催化剂的化学反应方程式                              。

（2）第②步反应的离子反应方程式为                                             。

（3）检验过滤Ⅰ所得的MnO₂是否洗涤干净的方法是                               。

（4）第③步反应的化学反应方程式为                                       。

（5）上述流程中可用于循环使用的物质是              （填化学式）；过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是              。

（6）若粗MnO₂样品的质量为25.38g，第①步反应后，经过滤得到17.4g MnO₂，并收集到0.448LCO₂（标准状况下），则样品中所含的MnO质量为       g。

 

Answer 1

【答案】

（1）2KClO₃2KCl＋3O₂↑或2H₂O₂2H₂O＋O₂↑

（2）5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O＝Cl₂↑+5MnO₂+8H⁺

（3）取最后一次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若无浑浊现象出现，说明已洗涤干净

（4）3Cl₂+ 6NaOHNaClO₃ + NaCl + 3H₂O （5）NaClO₃ ；玻璃棒（各1分） （6）5. 68g

【解析】

试题分析：（1）实验室制制取氧气时常用二氧化锰做催化剂，反应的化学方程式为2KClO₃2KCl＋3O₂↑或2H₂O₂2H₂O＋O₂↑。

（2）氯酸钾具有强氧化性，能把溶液中的Mn²⁺氧化生成二氧化锰，而氯酸钾的还原产物是氯气，反应的离子方程式为5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O＝Cl₂↑+5MnO₂+8H⁺。

（3）溶液中含有SO₄^2－，沉淀表面有吸附的SO₄^2－，因此可以通过检验SO₄^2－来检验二氧化锰是否洗涤干净，所以正确的实验操作是取最后一次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若无浑浊现象出现，说明已洗涤干净。

（4）氯气与热的氢氧化钠溶液反应生成氯酸钠、氯化钠和水，反应的化学方程式为3Cl₂+ 6NaOHNaClO₃ + NaCl + 3H₂O。

（5）由工艺流程图可以看出，循环利用的是NaClO₃，在前面作为反应物，到了后面成了生成物，这样的物质可以循环使用。过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒。

（6）标准状况下CO₂的物质的量是0.448L÷22.4L/mol＝0.02mol，则根据碳原子守恒可知碳酸锰的物质的量是0.02mol，质量是0.02mol×115g/mol＝2.3g，则原混合物中MnO的质量＝25.38g－17.4g－2.3g＝5.68g。

考点：考查氧气制备、物质的分离与提纯、物质含量的计算以及实验方案设计等