摘要： MnO2是一种重要的无机功能材料.粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节.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实验.其流程如下: (1)第①步加稀H2SO4时.粗MnO2样品中的 转化为可溶性物质. (2)第②步反应的离子方程式 +ClO3-+ ＝MnO2+Cl2↑+ . (3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台. . . .已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH.则一定还有含有 . (4)若粗MnO2样品的质量为12.69g.第①步反应后.经过滤得到8.7g MnO2.并收集到0.224LCO2.则在第②步反应中至少需要 mol NaClO3 解析:本题通过MnO2的提纯综合考察了常见的基本实验操作.氧化还原方程式的配平.产物的判断及有关计算. (1)MnO2不溶于硫酸.所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4.所以答案是粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为可溶性物质, (2)MnSO4要转化为MnO2.需失去电子.故需要加入NaClO3做氧化剂.依据得失电子守恒可以配平.所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4.因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+, (3)第③属于蒸发.所以所需的仪器有铁架台.酒精灯.蒸发皿.玻璃棒,Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应.且氯气既做氧化剂又做还原剂.NaClO3属于氧化产物.因此一定有还原产物NaCl, (4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g＝3.99g.由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol.质量为115g/mol×0.01mol ＝1.15g.所以MnO的质量为3.99g-1.15g＝2.84g.其物质的量为.因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.05mol.根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4.可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol. 答案:(1)MnO和MnCO3, (2)5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+, (3)酒精灯.蒸发皿.玻璃棒,NaCl, (4)0.02mol.

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