Question

【题目】Mn2O3是一种重要的工业原料，在电磁和有机合成等领域应用广泛。某学习小组在实验室用CH4还原MnO2制备Mn2O3，并测定产品纯度。请回答下列问题：

Ⅰ.制备(实验装置如图所示)

已知：Al4C3+12H2O==4Al(OH)3+3CH4↑。

(1)仪器a的名称为______________________

(2)连接好实验装置，检验装置的气密性并加入相应试剂。向烧瓶中滴加稀醋酸之后，在点燃酒精灯之前应进行的操作是____

(3)仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质，该反应的化学方程式为_______

Ⅱ.测定产品中Mn2O3的纯度(只考虑产品中混有少量未参与反应的MnO2)

ⅰ.实验结束后，取仪器b中所得固体7.19g，加入足量硫酸酸化的KI溶液，使固体中锰元素全部转化为Mn2+；（步骤ⅰ中发生反应的离子方程式为：Mn2O3+2I- +6H+==2Mn2++ I2+ 3H2O MnO2+2I- + 4H+==Mn2++ I2+ 2H2O ）

ⅱ.将所得溶液稀释至500mL；

ⅲ.取25.00mL稀释后的溶液，滴加几滴淀粉溶液，用0.200molL-1的Na2S2O3标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗25.00mLNa2S2O3标准溶液。

(已知：I2+2 Na2S2O3==Na2S4O6+2NaI)

(4)滴定终点的标志是__________________________

(5)所取固体中Mn2O3的质量分数为___________________(计算结果精确到0.1％)

(6)下列操作使测定结果偏高的是______________

A.滴定前平视，滴定终点俯视读数

B.盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗

C.硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长

D.滴定前正常，滴定后滴定管尖嘴内有气泡

Answer 1

【答案】球形干燥管 在装置出口处收集气体验纯 最后一滴标准溶液滴入，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色 87.9% AD

【解析】

（1）仪器名称为球形干燥管；

（2）在点燃酒精灯之前应进行的操作是检验气体纯度避免加热过程中发生爆炸；

（3）CH4还原MnO2制备Mn2O3，仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质是甲烷和二氧化锰反应生成二氧化碳水和Mn2O3；

（4）碘遇到淀粉变蓝色，据此分析判断反应终点；

（5）由得失电子守恒可知2n（Na2S2O3）=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2),结合反应的定量关系计算碘单质物质的量，设b中所得固体7.19g中Mn2O3物质的量为x，MnO2物质的量为y，列式计算得到；

（6）A．滴定前平视，滴定终点俯视读数，读取标准溶液体积偏低；

B．盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗，消耗标准溶液体积偏大；

C．硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长，碘离子被空气中氧气氧化，消耗锰氧化物偏低；

D．滴定前正常，滴定后滴定管尖嘴内有气泡，消耗标准溶液体积读取偏低。

（1）仪器a的名称为：球形干燥管，故答案为：球形干燥管；

（2）连接好实验装置，检验装置的气密性并加入相应试剂。向烧瓶中滴加稀醋酸之后，在点燃酒精灯之前应进行的操作是：在装置出口处收集气体验纯，故答案为：在装置出口处收集气体验纯；

（3）CH4还原MnO2制备Mn2O3，仪器b中同时生成两种能参与大气循环的物质是甲烷和二氧化锰反应生成二氧化碳水和Mn2O3，反应的化学方程式：；故答案为：；

（4）取25.00mL稀释后的溶液，滴加几滴淀粉溶液，用0.200molL-1的标准溶液滴定，达到滴定终点时，消耗25.00mLNa2S2O3标准溶液，滴定终点的标志是：最后一滴标准溶液滴入，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色；

故答案为：最后一滴Na2S2O3标准溶液滴入，溶液由蓝色变为无色，且半分钟不变色；

（5）设b中所得固体7.19g中Mn2O3物质的量为x，MnO2物质的量为y则158x+87y=7.19，由得失电子守恒可知2n（Na2S2O3）=n(I2)=n(Mn2O3+MnO2)，Na2S2O3物质的量为，稀释20倍后，则x+y=0.05，解得x=0.04mol；y=0.01mol，所取固体中Mn2O3的质量分数×100%=87.9%；

故答案为：87.9%；

（6）A．滴定前平视，滴定终点俯视读数，读取标准溶液体积减小，测定碘单质物质的量偏低，计算得到Mn2O3的合理偏高，故A正确；

B．盛放Na2S2O3标准溶液的滴定管未用标准液润洗，消耗标准溶液体积增大，测定碘单质物质的量偏高，计算得到Mn2O3的合理偏低，故B错误；

C．硫酸酸化的KI溶液在空气中静置时间过长，碘离子被空气中氧气氧化，消耗标准溶液体积偏大，计算消耗氧化物的量减少，结果偏低，故C错误；

D．滴定前正常，滴定后滴定管尖嘴内有气泡，消耗标准溶液体积读取偏低，待测液中碘单质外电路偏低，计算得到Mn2O3的合理偏高，故D正确；

故答案为：AD。