Question

高锰酸钾是一种典型的强氧化剂，热分解产生锰酸钾、二氧化锰、氧气。完成下列填空：

I. 已知：①MnO₂(s)=Mn(s)+O₂(g)  ΔH=+520kJ/mol 

②S(s)+O₂(g)=SO₂(g)   ΔH=-297kJ/mol 

③Mn(s)+2O₂(g)+S(s)=MnSO₄(s)   ΔH=-1065kJ/mol

（1）固体MnO₂和二氧化硫气体反应生成MnSO₄固体的热化学方程式为________________。

II.草酸钠滴定法测定高锰酸钾的质量分数涉及到的反应：

C₂O₄^2-+2H⁺→H₂C₂O₄（草酸）

5H₂C₂O₄+2MnO₄^-+6H⁺→2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O

（2）上述反应在75～80℃进行比较合适，当加热温度大于90℃时，会导致草酸钠消耗增多，其原因是______________________。

（3）将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应溶液中Mn²⁺的浓度随反应时间t的变化如图，Mn²⁺浓度变化由缓慢增大后迅速增大的原因是____________________________。  

III .KMnO₄是一种常用消毒剂。

（4）KMnO₄消毒机理与下列物质相似的是__________（填序号）。

A. 双氧水  B.消毒酒精（75%）  C.肥皂水   D. 84消毒液（NaClO溶液）

（5）KMnO₄消毒效率（用单位质量转移的电子数表示）是NaClO的______倍（保留两位小数）。

（6）测定KMnO₄产品的纯度可用标准Na₂SO₃溶液滴定。

①配制250ml0.1000mol/L标准Na₂SO₃溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和____________。 

②取某KMnO₄产品0.7000g溶于水，并加入____________进行酸化。

A. 稀盐酸  B.稀硫酸  C.硝酸   D. 次氯酸

③将②所得溶液用0.1000mol/L标准Na₂SO₃溶液进行滴定，滴定至终点记录实验消耗Na₂SO₃溶液的体积。重复步骤②、③，三次平行实验数据如表：

实验次数	1	2	3
消耗Na2SO3溶液体积/ml	19.30	20.98	21.02

（有关离子方程式为：2MnO₄^- + 5SO₃^2- + 6H⁺ ＝5SO₄^2- + 2Mn²⁺ + 3H₂O）

计算该KMnO₄产品的纯度为__________。（保留三位有效数字）

Answer

MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ∆H= －248kJ· mol -1 部分草酸发生分解，会导致草酸钠消耗偏多 生成的Mn2+可能对该反应有催化作用，随着Mn2+的产生，反应速率大大加快 A D 1.18 250mL容量瓶 B 18.7%

【解析】

I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；将①+③-②可得；

(2)草酸钠不稳定，当加热温度大于90℃时，部分草酸发生分解，会导致草酸钠消耗偏多；

(3)Mn2+对反应有催化作用；

(4)KMnO4是强氧化剂，与其相似的是双氧水和84消毒液；

(5)假设相同质量的KMnO4和NaClO都为100g，根据得失电子数量计算；

(6) ①配制250mL0.1000mol/L标准Na2SO3溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶；

②盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，硝酸和次氯酸具有氧化性会干扰高锰酸钾的氧化反应；

③从数据的比较中可以看出，第1组数据为失真数据，后两组数据的平均值为=21mL，根据相关公式可以计算。

I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；将①+③-②得，固体MnO2和二氧化硫气体反应生成MnSO4固体的热化学方程式为：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) ∆H= －248kJ· mol -1；

(2)草酸钠不稳定，当加热温度大于90℃时，部分草酸发生分解，会导致草酸钠消耗偏多；

(3)将一定量高锰酸钾溶液与酸化的草酸钠溶液混合，测得反应溶液中Mn2+的浓度随反应时间t的变化如图，Mn2+浓度变化由缓慢增大后迅速增大的原因是随着c(Mn2+)的不断增大，反应速率大大加快，生成的Mn2+对反应有催化作用，且c(Mn2+)越大，催化效果越好；

(4)KMnO4是强氧化剂，与其相似的是双氧水和84消毒液，故选AD；

(5)假设相同质量的KMnO4和NaClO都为100g，KMnO4做氧化剂生成Mn2+，转移电子=3.16mol；NaClO做氧化剂生产Cl-，转移电子=2.68；=1.18，则KMnO4消毒效率（用单位质量转移的电子数表示）是NaClO的1.18倍；

(6) ①配制250mL0.1000mol/L标准Na2SO3溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶，故答案为：250mL容量瓶；

②盐酸和高锰酸钾反应生成氯气，故不能用盐酸酸化高锰酸钾；硝酸和次氯酸具有氧化性会干扰高锰酸钾的氧化反应，不选；所以需要用稀硫酸酸化高锰酸钾，选B；

③从数据的比较中可以看出，第1组数据为失真数据，后两组数据的平均值为=21mL，测定过程中发生反应的离子方程式为：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O，则n(MnO4-)=n(SO32-)==0.00084mol，该KMnO4产品的纯度为=18.7%。