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【题目】MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节.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,其流程如图:

第步加稀H2SO4时,粗MnO2样品中的MnO和______写化学式转化为可溶性物质.

完成第步反应的离子方程式:

______ ______+_____ClO3-+ _____Mn2+=______MnO2+______Cl2↑+______ ______

过滤操作必需的玻璃仪器有______、______、______,已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH,则一定还有含有______写名称.

若粗MnO2样品的质量为25.38g,第步反应后,经过滤得到17.4g MnO2,并收集到0.448LCO2(标准状况下),则在第步反应中至少需要______mol NaClO3 .

【答案】MnCO3 4 H2O 2 5 5 1 8 H+ 烧杯 漏斗 玻璃棒 NaCl 0.04

【解析】

粗MnO2含有较多的MnO和MnCO3样品加入硫酸,MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,同时产生二氧化碳,向硫酸锰中加入氯酸钠,反应的离子方程式,将产生的氯气和热的氢氧化钠溶液反应可以得到氯酸钠的溶液,蒸发浓缩结晶可以得到氯酸钠的固体物质.

(1)MnO2不溶于硫酸,样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4;

(2)根据得失电子守恒和原子守恒写出离子方程式;

(3)过滤时需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中生成NaClO3和NaCl;

(4)根据方程式进行基本计算。

(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4;

(2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:,因此反应的离子方程式是:;

(3)过滤所需的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl;

(4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为25.38g-17.4g=7.98g,0.448LCO2的物质的量为0.02mol,由方程式可知MnCO3的物质的量为0.02mol,质量为115g/mol×0.02mol=2.3g,所以MnO的质量为7.98g-2.3g=5.68g,其物质的量为=0.08mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.1mol,根据方程式,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.04mol。

条件

补项原则

酸性条件下

缺H或多O补H+,少O补H2O

碱性条件下

缺H或多O补H2O,少O补OH-

练习册系列答案
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X

Y

Z

W

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(4)以W为材料制成的容器在空气中具有自我保护作用,这种容器______填“能”或“不能”用来腌制咸菜,原因是______.

(5)某汽车尾气分析仪以燃料电池为工作原理测定XZ的浓度,其装置如图所示,该电池中电解质为氧化钇氧化钠,其中Z2-可以在固体介质NASICON中自由移动.则负极的反应式______关于该电池的下列说法,正确的是______

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C 传感器中通过的电流越大,尾气中XZ的含量越高

(6)由元素X与元素Z组成的某种阴离子具有还原性,能被酸性KMnO4氧化,请填写相应的离子,并给予配平:__________________________________________

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(2)写出氢氧燃料电池工作时正极反应式:_______________________。

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