题目内容

（10分）已知KMnO4、MnO2在酸性条件下均能将草酸钠（Na2C2O4）氧化：
2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O
MnO2＋C2O42－＋4H＋＝Mn2＋＋2CO2↑＋2H2O
某研究小组为测定某软锰矿中MnO2的质量分数，准确称取1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应之后冷却、滤去杂质，将所得溶液转移到容量瓶中并定容；从中取出25.00mL待测液置于锥形瓶中，再用0.0200mol·L－1KMnO4标准溶液进行滴定，当滴入20.00mLKMnO4溶液时恰好完全反应。试回答下列问题：

⑴0.0200mol·L－1KMnO4标准溶液应置于   （选填“甲”或“乙”）滴定管中；滴定终点如何判断                                                  。
⑵你能否帮助该研究小组求得软锰矿中MnO2的质量分数     （选填“能”或“否”）。若回答“能”，请给出计算结果      ；若回答“否”，试说明原因               。
⑶若在实验过程中存在下列操作，其中会使所测MnO2的质量分数偏小的是       。

A．溶液转移至容量瓶中，未将烧杯、玻棒洗涤
B．滴定前尖嘴部分有一气泡，滴定终点时消失
C．定容时，俯视刻度线
D．滴定前仰视读数，滴定后俯视读数
E．锥形瓶水洗之后未用待测液润洗

⑴甲 当看到加入1滴KMnO4溶液，锥形瓶中溶液立即变成紫红色，且半分钟内不褪色，即达到滴定终点 ⑵否 因为不知道容量瓶的规格 ⑶BC

解析

练习册系列答案
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已知：氧化性：KMnO4＞HNO3；Bi位于周期表中VA族，+3价较稳定，Bi2O3为碱性氧化物，Bi3+的溶液为无色．取一定量硝酸酸化的Mn（NO3）2溶液依次进行下列实验，现象记录如下：
①向其中加入适量的NaBiO3，溶液变为紫红色．
②继续滴加适量H2O2，紫红色褪去，并有气泡产生．
③再加入适量的PbO2固体，固体溶解，溶液又变为紫红色．
回答下列问题：
（1）写出实验①反应的离子方程式：
5BiO3-+2Mn2++14H+═5Bi3++2MnO4-+7H2O
5BiO3-+2Mn2++14H+═5Bi3++2MnO4-+7H2O
．
（2）KMnO4、H2O2、PbO2氧化性由强到弱的顺序为
PbO2＞KMnO4＞H2O2
PbO2＞KMnO4＞H2O2
．
（3）向反应③得到的溶液中通入SO2气体，看到的现象是
紫红色褪去，生成（白色）沉淀
紫红色褪去，生成（白色）沉淀
．
（4）若实验②放出了336mL气体（标准状况），则反应①被氧化的Mn（NO3）2 为
0.006
0.006
mol．
采用硫酸同槽浸出软锰矿（主要成分MnO2）和黄铜矿（主要成分CuFeS2）的新工艺方法提取锰、铜、铁元素获得成功，符合绿色化学思想，生产流程示意如下：已知：

步骤①：5MnO2+2CuFeS2+10H2SO4=5MnSO4+Fe2（SO4）3+2CuSO4+4S+10H2O
（1）请写出MnO2一种用途：
催化剂、制备氯气
催化剂、制备氯气
．
根据下表数据，回答相关问题．
Cu（OH）2 Fe（OH）3 Mn（OH）2 Fe（OH）2
开始沉淀pH 4.2 1.5 7.3 6.4
完全沉淀pH 6.7 3.2 9.8 9.0
（2）E：
Fe（OH）3
Fe（OH）3
，F：
Cu（OH）2
Cu（OH）2
，D中主要溶质
（NH4）2SO4
（NH4）2SO4
（填化学式）．
（3）若c（MnSO4）=3×10-6 mol?L-1，c（CO32-）=3.3×10-5 mol?L-1，则MnSO4溶液与碳酸盐溶液按体积比2：1混合，恰好达到溶解平衡，MnCO3的Ksp=
2.2×10-11
2.2×10-11
．
（4）请写出步骤④发生的离子反应方程式：
Mn2++2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+2NH4+
Mn2++2NH3+CO2+H2O=MnCO3↓+2NH4+
．
（5）步骤⑤，在不同温度下分解可得到锰的不同氧化物．根据如图数据计算：530℃至1000℃时，可得一种固体纯净物．其化学式为：
Mn2O3
Mn2O3
．

（6）称取0.435g软锰矿于烧杯中，再分别往烧杯中加入过量的20.00mL 0.1000mol?L-1 Na2C2O4溶液和过量的硫酸，充分搅拌溶解，过滤，将滤液转移至锥形瓶中，用0.1000mol?L-1的KMnO4溶液滴定至终点，消耗了4.00mL KMnO4的溶液．反应式如下：MnO2+Na2C2O4+2H2SO4=MnSO4+Na2SO4+2CO2↑+2H2O
①写出酸性KMnO4溶液滴定剩余Na2C2O4溶液的离子反应方程式：
5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
．
②计算软锰矿中MnO2的百分含量
20.0%
20.0%
．
如图是某研究性学习小组设计的对一种废旧合金的各成分（含有Cu、Fe、Si 三种成分）进行分离、回收再利用的工业流程，通过该流程将各成分转化为常用的单质及化合物．
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已知：298K时，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10-20，Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38，Ksp[Mn（OH）2]=1.9×10-13，根据上面流程回答有关问题：
（1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ指的是
 
．
（2）加入过量FeCl3溶液过程中可能涉及的化学方程式：
 
．
（3）过量的还原剂应是
 
．
（4）①向溶液b中加入酸性KMnO4溶液发生反应的离子方程式为
 
．
②若用X mol/L KMnO4溶液处理溶液b，当恰好将溶液中的阳离子完全氧化时消耗KMnO4溶液Y mL，则最后所得红棕色固体C的质量为
 
g（用含X、Y的代数式表示）．
（5）常温下，若溶液c中所含的金属阳离子浓度相等，向溶液c中逐滴加入KOH溶液，则三种金属阳离子沉淀的先后顺序为：
 
．（填金属阳离子）
（6）最后一步电解若用惰性电极电解一段时间后，析出固体B的质量为Z g，同时测得阴阳两极收集到的气体体积相等，则标况下阳极生成的最后一种气体体积为
 
L（用含Z的代数式表示）；该电极的反应式为
 
．
活性氧化锌常用作橡胶制品的硫化活性剂．工业上用粗氧化锌（含少量CuO、FeO、MnO、Fe2O3等）生产活性氧化锌，生产工艺流程如下：
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Fe（OH）2 Fe（OH）3 Cu（OH）2 Zn（OH）2 Mn（OH）2
开始沉淀的pH 7.5 2.2 5.2 6.4 8.6
沉淀完全的pH 9.0 3.2 6.7 8.0 10.1
根据上表提供的信息，回答下列问题：
（1）“废渣1”的主要成分是
 
．
（2）完成“反应器2”中反应之一的离子方程式：
 
MnO 4-+
 
Mn2++
 
=
 
MnO2↓+
 
H+
（3）蘸取“反应器2”中的溶液点在
 
试纸上，如果观察到试纸变蓝，说明KMnO4过量．
（4）“废渣2”分离出的MnO2可用于制取MnO，已知：
2MnO2（s）+C（s）=2MnO（s）+CO2（g）△H=-174.6kJ?mol-1
C（s）+CO2（g）=2CO（g）△H=+283.0kJ?mol-1
试写出MnO2（s）与CO（g）反应制取MnO（s）的热化学方程式：
 
．
（5）“反应器3”中加入锌粉的作用是
 
．
（6）“反应器4”得到的废液中，含有的主要离子除了Na+外，还有
 
．
（7）从“反应器4”中经过滤等操作得到碱式碳酸锌．取碱式碳酸锌3.41g，在400～450℃下加热至恒重，得到ZnO 2.43g和标准状况下CO2 0.224L，碱式碳酸锌的化学式为
 
．

将0.08 mol　KMnO4固体(质量为12.64 g)加热一段时间后(已知KMnO4的分解率为x)，收集到a mol　O2；向反应后残留的固体中加入足量的浓盐酸，加热，又收集到b mol　Cl2，此时Mn元素全部以Mn2+的形式存在于溶液中．

(1)请配平下列方程式：

(2)在上式反应中若收集到3.36 L　Cl2(标准状况下)时，转移电子的物质的量为________．

(3)a＋b＝________(用含x的表达式表示)．

(4)当a＋b＝0.18时，残留固体的质量为________

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