【題目】MnO2是一種重要的無(wú)機(jī)功能材料，粗MnO2的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。某研究性學(xué)習(xí)小組設(shè)計(jì)了將粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2實(shí)驗(yàn)，其流程如圖：

（1）第①步加稀H2SO4時(shí)，粗MnO2樣品中的__(寫化學(xué)式)轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)。

（2）第②步反應(yīng)的離子方程式是_Mn2++_ClO3-+_H2O=_MnO2↓+_Cl2↑+_H+。

（3）第③步蒸發(fā)操作必需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、酒精燈、__、__，已知蒸發(fā)得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還含有__(寫化學(xué)式)

（4）若粗MnO2樣品的質(zhì)量為12.69g，第①步反應(yīng)后，經(jīng)過(guò)濾得到8.7gMnO2，并收集到0.224LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)，則在第②步反應(yīng)中至少需要__molNaClO3。

【答案】MnO、MnCO3 5 2 4 5 1 8 蒸發(fā)皿 玻璃棒 NaCl 0.02

【解析】

由制備流程可知，MnO2不溶于硫酸，樣品中的MnCO3、MnO和硫酸反應(yīng)生成可溶性的MnSO4，濾液中含MnSO4；根據(jù)電子守恒可配平第②步發(fā)生的離子方程式：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+，第③步中氯氣與熱的NaOH發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaCl、NaClO3、水，溶液蒸發(fā)可得到固體。

(1)由制備流程可知，只有MnO2不與硫酸反應(yīng)，則MnO和MnCO3轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)；

(2)MnSO4要轉(zhuǎn)化為MnO2，要失去電子，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(yīng)的化學(xué)方程式是：5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4，因此反應(yīng)的離子方程式是：5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+；

(3)第③步屬于蒸發(fā)，所需的儀器有鐵架臺(tái)(含鐵圈)、酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒；Cl2通入熱的NaOH溶液中一定發(fā)生氧化還原反應(yīng)，且氯氣既做氧化劑又做還原劑，NaClO3屬于氧化產(chǎn)物，因此一定有還原產(chǎn)物NaCl；

(5)由題意知樣品中的MnO和MnCO3質(zhì)量為12.69g-8.7 g=3.99g，且收集到0.224LCO2(標(biāo)準(zhǔn)狀況下)為0.01mol，由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物質(zhì)的量為0.01mol，質(zhì)量為115g/mol×0.01mol=1.15g，所以MnO的質(zhì)量為3.99g-1.15g=2.84g，其物質(zhì)的量為：2.84g/(71g·mol-1)=0.04mol，因此MnO和MnCO3與稀硫酸反應(yīng)時(shí)共生成MnSO4的物質(zhì)的量為0.05mol，根據(jù)方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4，可計(jì)算出需要NaClO3的物質(zhì)的量為0.02mol。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】短周期元素X、Y、Z、W在元素周期表中的相對(duì)位置如下圖所示，其中W原子的質(zhì)子數(shù)是其最外層電子數(shù)的三倍，下列說(shuō)法不正確的是（ ）

A. 原子半徑：W>Z>Y>X

B. 最高價(jià)氧化物對(duì)應(yīng)水化物的酸性：X>W>Z

C. 最簡(jiǎn)單氣態(tài)氫化物的熱穩(wěn)定性：Y>X>W>Z

D. 元素X、Z、W的最高化合價(jià)分別與其主族序數(shù)相等

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種安全性很高的水處理劑，其合成的部分流程如下。

資料：

ⅰ．高鐵酸鉀可溶于水，微溶于濃KOH溶液，在堿性溶液中較穩(wěn)定，在酸性或中性溶液中快速產(chǎn)生O2，且﹢3價(jià)鐵能催化該反應(yīng)。

ⅱ．次氯酸鉀容易分解，2KClO2KCl＋O2。

（1）實(shí)驗(yàn)室使用高錳酸鉀與濃鹽酸制備氯氣時(shí)，應(yīng)選擇下列裝置中的_______。

（2）寫出步驟①的離子反應(yīng)方程式_________________________________ 。

（3）加入KOH固體是為了過(guò)濾除鹽，過(guò)濾除去的是__________________________________。

（4）相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，反應(yīng)溫度對(duì)高鐵酸鉀產(chǎn)率的影響如圖1所示：

請(qǐng)分析高鐵酸鉀產(chǎn)率隨溫度變化的原因：________________ 。

（5）相同投料比、相同反應(yīng)時(shí)間內(nèi)，硝酸鐵濃度對(duì)產(chǎn)率的影響如圖2所示：

當(dāng)Fe3+濃度大于2.0mol/L時(shí)，高鐵酸鉀產(chǎn)率變化的原因可能是：_________________________________________。

（6）高鐵酸鉀可用于除去水體中Mn(＋2價(jià)），生成Mn（＋4價(jià)）和Fe（＋3價(jià)）。一定條件下，除去水體中1.1gMn（＋2價(jià)），當(dāng)去除率為90%時(shí)，消耗高鐵酸鉀的物質(zhì)的量為______mol。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法中，正確的是（ ）

A.常溫常壓下，22gCO2中所含二氧化碳分子數(shù)約為6.02×1023

B.0.1molL-1NaOH溶液中含有0.1molNa+

C.0.5molCl2中含有的氯原子數(shù)約為6.02×1023

D.標(biāo)準(zhǔn)狀況下，44.8L水的物質(zhì)的量為2mol

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】中學(xué)化學(xué)中幾種常見(jiàn)物質(zhì)的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示（部分生成物已略去）。其中，A為黑色固體；C、D為金屬單質(zhì)，且D為紅色；H為紅棕色粉末，常用作紅色油漆和涂料。

（1）寫出物質(zhì)H的化學(xué)式：___。

（2）寫出下列反應(yīng)的離子方程式：反應(yīng)②___，反應(yīng)③___。

（3）向E溶液中滴入NaOH溶液時(shí)，生成的白色絮狀沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。寫出沉淀由白色變成紅褐色的化學(xué)方程式：___。

（4）印刷電路板是由高分子材料和金屬D復(fù)合而成的�？讨朴∷㈦娐窌r(shí)，要用過(guò)量的F溶液作為“腐蝕液”，其在刻制過(guò)程中作___（填“氧化”或“還原”）劑，寫出該反應(yīng)的離子方程式：___。

（5）某同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了反應(yīng)F→E的轉(zhuǎn)化，為了檢驗(yàn)F是否完全轉(zhuǎn)化為E，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：取少量F于試管中，加水溶解，并滴加KSCN溶液，再向其中加入粉末C，振蕩。當(dāng)觀察到___現(xiàn)象時(shí)，證明F完全轉(zhuǎn)化為E。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】將agFe2O3、Al2O3的混合固體溶解在200mL0.1mol/L的過(guò)量硫酸溶液中，然后向其中加入NaOH溶液使Fe3＋、Al3＋剛好完全沉淀，用去NaOH溶液100mL，則NaOH溶液的濃度為()

A.0.1mol/LB.0.2mol/LC.0.4mol/LD.0.8mol/L

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】25 ℃時(shí)，向10 mL 0.01 mol·L－1 NaCN溶液中逐滴加入0.01 mol·L－1的鹽酸，其pH變化曲線如下圖甲所示。NaCN溶液中CN－、HCN濃度所占分?jǐn)?shù)(δ)隨pH變化的關(guān)系如下圖乙所示[其中a點(diǎn)的坐標(biāo)為(9.5,0.5)]。

下列溶液中的關(guān)系一定正確的是(　　)

A.圖乙中pH＝7的溶液：c(Cl－)＝c(HCN)

B.常溫下，NaCN的水解平衡常數(shù)：Kh(NaCN)＝10－9.5

C.圖甲中b點(diǎn)的溶液：c(CN－)>c(Cl－)>c(HCN)>c(OH－)>c(H＋)

D.圖甲中c點(diǎn)的溶液：c(Na＋)＋c(H＋)＝c(HCN)＋c(OH－)＋c(CN－)

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】氮氧化物、二氧化硫是造成大氣污染的主要物質(zhì)，某科研小組進(jìn)行如下研究。

(1)已知：

寫出SO2(g)與NO2(g)反應(yīng)生成SO3(g)和NO(g)的熱化學(xué)方程式：________________；

(2)向容積為1 L的密閉容器中分別充入0.1 mol NO2和0.15 mol SO2，在不同溫度下測(cè)定同一時(shí)刻NO2的轉(zhuǎn)化率，結(jié)果如圖所示：

①a、c兩點(diǎn)反應(yīng)速率大小關(guān)系：v(a)____v(c)(填“＞”“＜”或“=”)。若在某溫度下達(dá)平衡，保持溫度、容器的容積不變，再向容器中充入0.2 mol NO2(g)和0.3 mol SO2，NO2的轉(zhuǎn)化率___________(填“增大”“減小”或“不變”)；

②在溫度小于T2時(shí)，NO2的轉(zhuǎn)化率隨溫度升高而增大的原因是_________；

(3)己知可逆反應(yīng)，N2O4(g)2NO2(g)，v正=k正c(N2O4)，v逆=k逆c2(NO2) (k正、k逆只是溫度的函數(shù))。向1 L體積固定的密閉容器中充入1 mol N2O4氣體分別在T1、T2 (T1＞T2)溫度下進(jìn)行該反應(yīng)。N2O4的轉(zhuǎn)化率與溫度、時(shí)間的關(guān)系如圖所示，T1時(shí)，該反應(yīng)的△H____________0(填“＞”“＜”或“=”)，計(jì)算M點(diǎn)v正：v逆=_________ (保留到小數(shù)點(diǎn)后1位)。

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科目：高中化學(xué) 來(lái)源： 題型：

【題目】下列有關(guān)說(shuō)法不正確的是

A. CH4、SF6、二氯乙烯（反式）、H2O2都是含極性鍵的非極性分子

B. 在分子晶體中一定不存在離子鍵，而在離子晶體中可能存在共價(jià)鍵

C. 酸性：H2CO3<H3PO4<HNO3<HClO4

D. CO的一種等電子體為NO＋，它的電子式為

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