Question

【题目】某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO和MnCO3）样品转化为纯MnO2的实验，其流程如下：

（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的____（写化学式）转化为可溶性物质。

（2）第②步反应的离子方程式：_________

（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯 、______、______，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有____（写物质名称）。

（4）若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第①步反应后，过滤得到8.7 gMnO2，并收集到0.224 L CO2（标准状况），则第②步反应中至少需要_______ g NaClO3。

Answer 1

【答案】MnO 、MnCO3 5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+ 蒸发皿 玻璃棒 氯化钠 2.13

【解析】

（1）从流程看，第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中只有MnO2不溶解，另两种物质都被硫酸溶解，转化为可溶性物质。

（2）第②步反应，是滤液中的Mn2+被ClO3-氧化为MnO2，ClO3-被还原为Cl2。

（3）第③步蒸发操作，应在蒸发皿中进行，使用玻璃棒搅拌，从而得出缺少的仪器，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有Cl2的还原产物。

（4）若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第①步反应后，过滤得到8.7 gMnO2，并收集到0.224 L CO2（标准状况），则MnCO3的物质的量为=0.01mol，质量为0.01mol×115g/mol=1.15g，MnO的质量为12.69g-8.7 g-1.15g=2.84g，物质的量为，则n(Mn2+)=0.01mol+0.04mol=0.05mol，依据第②步反应的离子方程式，可求出需要NaClO3的质量。

（1）从流程看，第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中只有MnO2不溶解，MnO、MnCO3都被硫酸溶解，转化为可溶性物质。答案为：MnO、MnCO3；

（2）第②步反应，是滤液中的Mn2+被ClO3-氧化为MnO2，ClO3-被还原为Cl2，反应的离子方程式为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+。答案为：5Mn2++2ClO3-+4H2O

=5MnO2↓+Cl2↑+8H+；

（3）第③步蒸发操作，应在蒸发皿中进行，使用玻璃棒搅拌，从而得出缺少的仪器为蒸发皿、玻璃棒；已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有Cl2的还原产物氯化钠。答案为：蒸发皿；玻璃棒；氯化钠；

（4）若粗MnO2样品的质量为12.69 g，第①步反应后，过滤得到8.7 gMnO2，并收集到0.224 L CO2（标准状况），则MnCO3的物质的量为=0.01mol，质量为0.01mol×115g/mol=1.15g，MnO的质量为12.69g-8.7 g-1.15g=2.84g，物质的量为，则n(Mn2+)=0.01mol+0.04mol=0.05mol，依据第②步反应的离子方程式5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+，可求出需要NaClO3的物质的量为0.02mol，质量为0.02mol×106.5g/mol=2.13g。答案为：2.13。