Question

【题目】MnO2是一种重要的化工原料，工业上用粗MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为较纯净MnO2的流程如图所示：

（1）第①步反应中的硫酸能否用浓盐酸代替？ (填“能”或“否”)，理由是 。

（2）第②步操作中，氧化性强弱顺序： MnO2(填“＞”或“＜”)，写出操作②中发生反应的离子方程式： ；当反应中转移2 mol电子时，生成的氧化产物的物质的量为 mol。

（3）工业上用MnO2为原料制取KMnO4，第一步将MnO2和KOH粉碎，混匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4；第二步将K2MnO4挡板浓溶液用惰性电极进行电解，在阳极上得到KMnO4，在阴极上得到KOH。

①制取K2MnO4的化学反应方程式为 ，工业上不断搅拌的目的是 。

②电解K2MnO4的浓溶液时，电解的总反应方程式为 。

（4）二氧化锰含量可用碘量法测定，其原理为在盐酸介质中，二氧化锰能定量地将碘离子氧化成碘，以淀粉为指示剂用0.1000 mol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定碘而确定二氧化锰含量：

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

I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6

取较为纯净的二氧化锰样品a g加入到适量的盐酸和KI溶液中，反应完毕用Na2S2O3滴定反应后的溶液，消耗V mL Na2S2O3溶液，则该样品中MnO2含量为 %(杂质不参与反应)。

Answer 1

【答案】（1）否 浓盐酸能被MnO2氧化生成Cl2

（2）＞ 5Mn2++2+4H2O5MnO2+Cl2↑+8H+ 1

（3）①2MnO2+4KOH+O22 K2MnO4+2H2O 使反应物与O2充分接触

②2 K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑

（4）

【解析】本题考查考查氧化还原反应的有关知识、滴定方法在物质纯度的测定的应用的知识。（1）第①步反应中的硫酸不能用浓盐酸代替稀硫酸，这是因为MnO2具有氧化性，会将浓盐酸在加热时氧化产生氯气；

（2）在酸性条件下NaClO3可以将Mn2+氧化产生MnO2，其本身被还原产生Cl2，根据物质的氧化性：氧化剂>氧化产物可知“物质的氧化性：>MnO2；根据电子守恒、电荷守恒和原子守恒，可知操作②中发生反应的离子方程式：5Mn2++2+4H2O5MnO2 + Cl2↑+8H+；根据方程式可知：每反应产生5 mol氧化产物MnO2，转移电子的物质的量是10 mol，则当反应中转移2 mol电子时，生成的氧化产物的物质的量为1 mol。

（3）①MnO2和KOH粉碎，混匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌，制取K2MnO4，则制取K2MnO4的化学反应方程式为2MnO2+4KOH+O22 K2MnO4+2H2O；工业上不断搅拌的目的是使反应物与O2充分接触，发生反应，以提高原料的利用率；②将K2MnO4挡板浓溶液用惰性电极进行电解，在阳极上得到KMnO4，在阴极上得到KOH。电解K2MnO4的浓溶液时，电解的总反应方程式为2K2MnO4+2H2O2KMnO4+2KOH+H2↑；

（4）根据反应方程式MnO2+ 4HCl+2KIMnCl2+I2+2KCl+2H2O ，I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6可得关系式：MnO2～I2～2Na2S2O3，n(Na2S2O3)= 0.1000 mol/L×V×103L=V×104 mol；则n(MnO2)=5V×105 mol，m(MnO2)=4.35V×103 g，则该样品中MnO2含量为(4.35V×103 g÷a g)×100%= 。