Question

(14分)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MnO和MnCO₃)样品转化为纯MnO₂的实验，其流程如下：

（1）检验操作A所得的MnO₂是否洗涤干净的方法是                 。

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

（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台(含铁圈)、          、           、玻璃棒。

（4）上述流程中可用于循环使用的物质是          (填化学式)。

（5）MnO₂不仅可作催化剂还可作氧化剂，写出1个用二氧化锰作氧化剂的化学反应方程式                   。

（6）若粗MnO₂样品的质量为24．28g，第①步反应后，经过滤得到18．35g MnO₂，并收集到0．672 LCO₂(标准状况下)，则样品中所含的MnO质量为    g。

Answer

（14分，每空2分）

（1）取最后一次洗涤液于少量试管中，滴加氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，说明已洗涤干净。

（2）5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+。

（3）酒精灯 蒸发皿 （4）NaClO3

（5）MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O

（6）2.48

【解析】

试题分析：粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品中加入过量的稀硫酸，由于MnO2不溶于硫酸，则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4，过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液，加入NaClO3发生反应为：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体，而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为：3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O。

（1）若MnO2没有洗涤干净，MnO2表面沾附溶液含有SO42‾，所以检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法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。

（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：5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4，因此反应的离子方程式是：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+。

（3）蒸发操作必需的仪器除了铁架台(含铁圈)、玻璃棒，还需要加热的仪器：酒精灯，盛放溶液的仪器：蒸发皿。

（4）根据流程最终生成氯酸钠固体，在第②步刚好也用到氯酸钠溶液，所以可用于循环使用的物质是NaClO3。

（5）实验室用MnO2与浓盐酸加热制取Cl2，MnO2为氧化剂，化学方程式为：MnO2+4HCl（浓）MnCl2+Cl2↑+2H2O。

（6）CO2的物质的量为：0.672L÷22.4L/mol=0.03mol，根据质量守恒和化学方程式可知，MnCO3的物质的量为0.03mol，质量为115g/mol×0.03mol=3.45g，所以MnO的质量为24.28g-18.35g-3.45g=2.48g。

考点：本题考查化学流程的分析、基本仪器与基本操作、方程式的计算、化学计算。