Question

【题目】二氧化锰(MnO2)、高锰酸钾(KMnO4)均是常用的氧化剂。回答下列问题：

(1)MnO2能将SO2氧化生成MnSO4，反应的热化学方程式为MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H。

已知：

I.MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) △H1=+520 kJ·mol-1

II.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=－297 kJ·mol-1

III.Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) △H3=－1065 kJ·mol-1

则上述反应的△H=_________kJ·mol－1。

(2)某同学在实验室用标准Na2S2O3溶液测定KMnO4粗品的纯度，步骤如下：

①用_________(填仪器名称)称取0.7 g KMnO4粗品于锥形瓶中，加入一定量的蒸馏水将其溶解，然后加入_________(填“稀盐酸”或“稀硫酸”)进行酸化。

②250 mL 0.10 mol·L-1标准Na2S2O3溶液的配制，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒和_________。

③将①所得溶液用0.10 mol·L-1的标准Na2S2O3溶液进行滴定。滴定至终点时记录消耗的Na2S2O3溶液体积如下表：

该KMnO4产品的纯度为_________(保留3位有效数字)。已知有关离子方程式为8MnO4-+5S2O32-+14H＋=10SO42-+8Mn2＋+7H2O。

Answer 1

【答案】-248 托盘天平 稀硫酸 250 mL容量瓶 72.2%

【解析】

(1)根据盖斯定律，将已知的热化学方程式叠加，可得待求反应的热化学方程式；

(2)①固体质量用天平称量，利用KMnO4具有氧化性，结合使用酸的性质分析酸化的酸的种类；

②根据配制一定体积的物质的量浓度的溶液使用的仪器确定缺少的仪器的名称及规格；

③先根据实验数据，计算平均消耗Na2S2O3溶液体积，利用物质反应转化关系计算出KMnO4溶液的浓度，再计算其质量，最后根据纯度=×100%计算。

(1) 已知：I.MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) △H1=+520 kJ·mol-1

II.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-297 kJ·mol-1

III.Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) △H3=-1065 kJ·mol-1，根据盖斯定律，将III-II+I，整理可得：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H=-248 kJ/mol；

(2)①KMnO4粗品要使用托盘天平进行称量；为增强KMnO4溶液的氧化性，要在配制的溶液中加入几滴酸溶液进行酸化，由于盐酸具有还原性，会与KMnO4溶液发生反应而消耗，所以要使用稀硫酸酸化；

②准确配制一定体积、一定物质的量浓度的溶液，仪器为天平、药匙、烧杯、量筒、玻璃棒、胶头滴管和一定规格的容量瓶，在实验室要配制250 mL 0.10 mol·L-1标准Na2S2O3溶液，根据容量瓶的规格及体积要求，需要使用250 mL的容量瓶。需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒、玻璃棒，缺少250 mL容量瓶；

③三次实验消耗Na2S2O3溶液的平均体积V(Na2S2O3)==20.00 mL，根据反应方程式8MnO4-+5S2O32-+14H＋=10SO42-+8Mn2＋+7H2O可知n(KMnO4)=n(Na2S2O3)=×0.1 mol/L×0.020 L=3.2×10-3 mol，则KMnO4的质量m(KMnO4)=3.2×10-3 mol×158 g/mol=0.5056 g，所以KMnO4的纯度为：×100%=72.2%。