Question

【题目】一种利用电解锰阳极泥(主要成分MnO2、MnO)制备MnO2的工艺流程如图：

（1）“煅烧氧化”时，1molMnO煅烧完全转化为Na2MnO4失去电子___mol；

（2）为提高Na2MnO4的浸取速率，可采取的措施有___(列举2点)

（3）“调pH”是将溶液pH调至约为10，写出用pH试纸测定溶液pH的操作_____。

（4）MnO2煅烧反应的化学方程式为_____。

（5）测定产品中MnO2质量分数的步骤如下：

步骤1．准确称取mg产品，加入c1mol·L-1Na2C2O4溶液V1mL (过量)及适量的稀硫酸，水浴加热煮沸一段时间。(已知：Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4)

步骤2．然后用c2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2C2O4滴定至终点时消耗KMnO4标准溶液V2mL。(已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

步骤2达滴定终点时判断依据是___；产品中MnO2的质量分数为ω(MnO2)=___(列出计算的表达式即可)。

Answer 1

【答案】4mol 固体进行粉碎，提高浸取温度，充分搅拌等 取一小段pH试纸置于表面皿中，用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上，立刻与标准比色卡对照读出pH 2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O 滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈浅红色且30s内不褪去 ×100%

【解析】

(1)准确判断MnO和Na2MnO4中锰元素化合价，据此计算1molMnO煅烧完全转化为Na2MnO4失去电子数目；

(2)根据常见的浸取率的方法结合题意分析解答；

(3)根据用pH试纸测定溶液pH的实验操作分析解答；

(4)根据流程图，MnO2在空气中与烧碱混合煅烧反应后生成Na2MnO4，据此书写反应的化学方程式；

(5)当溶液里存在C2O42-时，滴加紫色KMnO4溶液，溶液紫色褪去，仍为无色，据此判断反应达到滴定终点；依据方程式：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O和Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4进行计算解答。

(1)“煅烧氧化”时MnO→Na2MnO4锰由+2价变成+6价，失去电子为4e-，1mol MnO煅烧完全失去电子的物质的量为4mol，故答案为：4mol；

(2)“浸取”时，为提高Na2MnO4的浸取率，可采取的措施有：煅烧后固体进行粉碎、适当提高浸取温度、充分搅拌等，故答案为：煅烧后固体进行粉碎、适当提高浸取温度或充分搅拌；

(3)用pH试纸测定溶液pH的操作为：取一小段pH试纸置于表面皿(点滴板上)中，用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上，立刻与标准比色卡对照读出pH，故答案为：取一小段pH试纸置于表面皿(点滴板上)中，用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上，立刻与标准比色卡对照读出pH；

(4)根据流程图，MnO2在空气中与烧碱混合煅烧反应后生成Na2MnO4，反应的化学方程式为2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O，故答案为：2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O；

(5)当溶液里存在C2O42-时，滴加紫色KMnO4溶液，溶液紫色褪去，仍为无色，所以滴定终点判断依据为：滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈浅红色且30s内不褪去；依据方程式：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O和Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4，

5H2C2O4～～～～2KMnO4

5 2

×c2V2×10-3 c2V2×10-3

H2C2O4～～Na2C2O4～～MnO2；

1 1

c1v1×10-3-×c2V2×10-3 n(MnO2)

则 n(MnO2)=(c1v1×10-3-×c2V2×10-3)mol，m(MnO2)=n(MnO2)×M(MnO2)=(c1v1×10-3-×c2V2×10-3)mol×87g/mol=87(c1v1×10-3-×c2V2×10-3)g，产品中MnO2的质量分数为ω(MnO2) =×100%，故答案为：滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈浅红色且30s内不褪去；×100%。