Question

1．如圖表示從廢舊普通鋅錳電池內(nèi)容物中回收制備KMnO₄等物質(zhì)的一種工藝（不考慮廢舊電池中實際存在的少量其他金屬）．

（1）KMnO₄稀溶液是一種常用消毒劑，其消毒機理與下列物質(zhì)相似的是AD（填序號）
A．雙氧水   B．75%酒精 C．苯酚   D．84消毒液（NaClO溶液）
（2）①黑色固體混合物水浸時為提高浸出速率，常采用的措施為加熱、將固體混合物粉碎、攪拌（答出兩條即可）．
②濾渣水洗灼燒后固體是一種黑色的化合物，操作a中得到熔塊的主要成分是K₂MnO₄和KCl，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3MnO₂+KClO₃+6KOH $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．
③圖中產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體，其化學(xué)式為：MnO₂．
（3）測定KMnO₄產(chǎn)品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進行滴定．
①配制250 mL 0.100 0 mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒和玻璃棒 、250mL容量瓶  ；
②取上述制得的KMnO₄產(chǎn)品0.700 0 g，酸化后用0.100 0 mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進行滴定，滴定至終點記錄實驗消耗Na₂S₂O₃溶液的體積，重復(fù)步驟②，三次平行實驗數(shù)據(jù)如表．

實驗次數(shù)	1	2	3
消耗Na2S2O3溶液體積/mL	19.30	20.98	21.02

（有關(guān)離子方程式為：MnO₄^-+S₂O₃^2-+H⁺-SO₄^2-+Mn²⁺+H₂O，未配平
將0.100 0 mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液盛裝在堿式（填“酸式”或“堿式”）滴定管中進行滴定．計算該KMnO₄產(chǎn)品的純度75.84%．

Answer 1

分析 黑色固體混合物水浸過濾得到濾渣和濾液，濾渣水洗灼燒后固體是一種黑色的化合物，操作a中加入氯酸鉀和氫氧化鉀反應(yīng)得到熔塊的主要成分是K₂MnO₄和KCl，溶解后通入二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)后過濾得到化合物A為二氧化錳，濾液為高錳酸鉀溶液，濃縮結(jié)晶得到高錳酸鉀固體，
（1）高錳酸鉀稀溶液是一種常用的消毒劑，是由于高錳酸鉀具有強氧化性；
（2）①為提高浸出速率，可以升溫、礦石粉碎、加速攪拌等措施；
②操作a中得到熔塊的主要成分是K₂MnO₄和KCl，是固體二氧化錳和氯酸鉀、氫氧化鉀高溫加熱反應(yīng)生成，結(jié)合氧化還原反應(yīng)電子守恒和原子守恒配平書寫化學(xué)方程式；
③分析可知圖中產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體為二氧化錳；
（3）①配制250 mL 0.100 0 mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液需要計算、稱量、溶解、冷卻轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容、搖勻等步驟，結(jié)合實驗步驟選擇需要的儀器；
②第一次實驗數(shù)據(jù)誤差太大舍去，計算消耗溶液體積平均值=$\frac{20.98+21.02}{2}$=21.00ml，結(jié)合化學(xué)反應(yīng)定量關(guān)系計算KMnO₄產(chǎn)品的純度；標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液是羥基弱酸鹽溶液顯堿性，選擇堿式滴定管；

解答 解：（1）高錳酸鉀稀溶液是一種常用的消毒劑，是由于高錳酸鉀具有強氧化性，其消毒機理與雙氧水、84消毒液相同，
故選：AD；
（2）①黑色固體混合物水浸時為提高浸出速率，常采用的措施為加熱、將固體混合物粉碎、攪拌等，
故答案為：加熱、將固體混合物粉碎、攪拌；
②濾渣水洗灼燒后固體是一種黑色的化合物為二氧化錳，操作a中得到熔塊的主要成分是K₂MnO₄和KCl，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3MnO₂+KClO₃+6KOH $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：3MnO₂+KClO₃+6KOH $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
③圖中產(chǎn)物A是一種難溶于水的黑色固體，其化學(xué)式為MnO₂，
故答案為：MnO₂ ；
（3）①配制250 mL 0.100 0 mol•L^-1標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液需要計算、稱量、溶解、冷卻轉(zhuǎn)移、洗滌轉(zhuǎn)移、定容、搖勻等步驟，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒和玻璃棒、250ml容量瓶，
故答案為：玻璃棒、250mL容量瓶；    
②標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液是羥基弱酸鹽溶液顯堿性，選擇堿式滴定管，第一次實驗數(shù)據(jù)誤差太大舍去，計算消耗溶液體積平均值=$\frac{20.98+21.02}{2}$=21.00ml，配平得到反應(yīng)的離子方程式為：8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=10SO₄^2-+8Mn²⁺+7H₂O，
                      8           5
                     n           0.100 0 mol•L^-1×0.0210L
n=0.00336mol
計算該KMnO₄產(chǎn)品的純度=$\frac{0.00336mol×158g/mol}{0.700g}$×100%=75.84%，
故答案為：堿式；   75.84%；

點評 本題考查了物質(zhì)分離提純、實驗基本操作、滴定實驗的分析判斷和計算，掌握基礎(chǔ)是解題關(guān)鍵，題目難度中等．