Question

【題目】MnO2是一種重要的化工原料，工業(yè)上用粗MnO2(含有較多的MnO和MnCO3)樣品轉(zhuǎn)化為較純凈MnO2的流程如圖所示：

（1）第①步反應中的硫酸能否用濃鹽酸代替？ (填“能”或“否”)，理由是 。

（2）第②步操作中，氧化性強弱順序： MnO2(填“＞”或“＜”)，寫出操作②中發(fā)生反應的離子方程式： ；當反應中轉(zhuǎn)移2 mol電子時，生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為 mol。

（3）工業(yè)上用MnO2為原料制取KMnO4，第一步將MnO2和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，制取K2MnO4；第二步將K2MnO4擋板濃溶液用惰性電極進行電解，在陽極上得到KMnO4，在陰極上得到KOH。

①制取K2MnO4的化學反應方程式為 ，工業(yè)上不斷攪拌的目的是 。

②電解K2MnO4的濃溶液時，電解的總反應方程式為 。

（4）二氧化錳含量可用碘量法測定，其原理為在鹽酸介質(zhì)中，二氧化錳能定量地將碘離子氧化成碘，以淀粉為指示劑用0.1000 mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定碘而確定二氧化錳含量：

MnO2+4HCl+2KIMnCl2+I2+2KCl+2H2O

I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6

取較為純凈的二氧化錳樣品a g加入到適量的鹽酸和KI溶液中，反應完畢用Na2S2O3滴定反應后的溶液，消耗V mL Na2S2O3溶液，則該樣品中MnO2含量為 %(雜質(zhì)不參與反應)。

Answer 1

【答案】（1）否 濃鹽酸能被MnO2氧化生成Cl2

（2）＞ 5Mn2++2+4H2O5MnO2+Cl2↑+8H+ 1

（3）①2MnO2+4KOH+O22 K2MnO4+2H2O 使反應物與O2充分接觸

②2 K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑

（4）

【解析】本題考查考查氧化還原反應的有關(guān)知識、滴定方法在物質(zhì)純度的測定的應用的知識。（1）第①步反應中的硫酸不能用濃鹽酸代替稀硫酸，這是因為MnO2具有氧化性，會將濃鹽酸在加熱時氧化產(chǎn)生氯氣；

（2）在酸性條件下NaClO3可以將Mn2+氧化產(chǎn)生MnO2，其本身被還原產(chǎn)生Cl2，根據(jù)物質(zhì)的氧化性：氧化劑>氧化產(chǎn)物可知“物質(zhì)的氧化性：>MnO2；根據(jù)電子守恒、電荷守恒和原子守恒，可知操作②中發(fā)生反應的離子方程式：5Mn2++2+4H2O5MnO2 + Cl2↑+8H+；根據(jù)方程式可知：每反應產(chǎn)生5 mol氧化產(chǎn)物MnO2，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是10 mol，則當反應中轉(zhuǎn)移2 mol電子時，生成的氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量為1 mol。

（3）①MnO2和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續(xù)攪拌，制取K2MnO4，則制取K2MnO4的化學反應方程式為2MnO2+4KOH+O22 K2MnO4+2H2O；工業(yè)上不斷攪拌的目的是使反應物與O2充分接觸，發(fā)生反應，以提高原料的利用率；②將K2MnO4擋板濃溶液用惰性電極進行電解，在陽極上得到KMnO4，在陰極上得到KOH。電解K2MnO4的濃溶液時，電解的總反應方程式為2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑；

（4）根據(jù)反應方程式MnO2+ 4HCl+2KIMnCl2+I2+2KCl+2H2O ，I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6可得關(guān)系式：MnO2～I2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)= 0.1000 mol/L×V×103L=V×104 mol；則n(MnO2)=5V×105 mol，m(MnO2)=4.35V×103 g，則該樣品中MnO2含量為(4.35V×103 g÷a g)×100%= 。