题目内容
MnO2是重要化学物质,某学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验,其流程如下:
![]()
按要求回答下列问题
(1)第②步操作中,氧化性强弱顺序:ClO3﹣ > MnO2 (填“>”“<”),当NaClO3转移2mol电子时,生成的氧化产物的物质的量为 1 mol.NaClO3在常温下能够与盐酸反应生成氯气,该反应的离子方程式为 ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O .
(2)第④步操作中,最终得到的固体除NaClO3外,还一定含有下列物质中的 ad
a.NaCl b.NaClO c.NaClO4 d.NaOH
(3)MnO2是碱性锌锰电池的正极材料,则碱性锌锰电池放电时,正极的电极反应式是: MnO2+H2O+e﹣═MnOOH+OH﹣ .
(4)为得到纯净的MnO2,须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤,判断是否洗涤干净可选用的试剂是 氯化钡溶液 (填写一组即可).工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰,该反应的阳极反应式为 Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+ .
| 物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用;氧化性、还原性强弱的比较;电极反应和电池反应方程式;常见化学电源的种类及其工作原理.. | |
| 专题: | 氧化还原反应专题;电化学专题. |
| 分析: | 粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O, (1)氧化还原反应中氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性;根据方程式转移电子数计算生成的氧化产物的物质的量;NaClO3在常温下与盐酸反应生成氯气,根据原子守恒和得失电子守恒写出方程式; (2)第④步操作中NaOH过量,结合方程式分析; (3)根据原电池工作原理判断正极发生还原反应,然后根据总反应写出正极的电极反应式; (4)若沉淀没有洗涤干净,则滤液中含有硫酸根离子;电解时,Mn2+在阳极失电子生成MnO2. |
| 解答: | 解:粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品中加入过量的稀硫酸,由于MnO2不溶于硫酸,则样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,过滤得滤液为硫酸锰溶液,加入NaClO3发生反应为:5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,再过滤得到滤液和二氧化锰固体,而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O, (1)已知5Mn2++2ClO3﹣+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,ClO3﹣作氧化剂,MnO2作氧化产物,则氧化性:ClO3﹣>MnO2;当NaClO3转移2mol电子时,消耗NaClO3为0.4mol,则生成MnO2为1mol;NaClO3在常温下与盐酸反应生成氯气,其反应的离子方程式为:ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O; 故答案为:>;1;ClO3﹣+5Cl﹣+6H+=3Cl2↑+3H2O; (2)第④步操作中NaOH过量,发生的反应为:3Cl2+6NaOH=NaClO3+NaCl+3H2O,则最终得到的固体除NaClO3外,还有NaOH和NaCl; 故答案为:ad; (3)原电池中负极失去电子,正极得到电子,因此碱性锌锰电池放电时,正极是二氧化锰得到电子,则电极反应式为:MnO2+H2O+e﹣=MnO(OH)+OH﹣, 故答案为:MnO2+H2O+e﹣═MnOOH+OH﹣; (4)若沉淀没有洗涤干净,则滤液中含有硫酸根离子,检验硫酸根离子选用氯化钡溶液;电解时,Mn2+在阳极失电子生成MnO2,其电极方程式为;Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+; 故答案为:氯化钡溶液;Mn2+﹣2e﹣+2H2O=MnO2+4H+. |
| 点评: | 本题考查物质的分离与提纯方法的综合应用,题目难度中等,把握流程中发生的化学反应及原电池和电解池原理为解答的关键,注意掌握化学实验基本操作方法,试题侧重分析能力及推断能力的考查. |
乌头酸的结构简式如图所示,下列关于乌头酸的说法正确的是( )
![]()
|
| A. | 化学式为C8H6O6 |
|
| B. | 乌头酸可发生加成反应和取代反应 |
|
| C. | 乌头酸分子中能发生酯化反应的官能团有2种 |
|
| D. | 1mol乌头酸与足量的钠反应生成3molH2 |