题目内容

6．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，其流程如图：

（1）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的MnO和MnCO3（写化学式）转化为可溶性物质．
（2）第②步反应的离子方程式5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+1Cl2↑+8H+．
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒，已知蒸发得到的固体中有NaClO3和NaOH，则一定还有含有NaCl（写化学式）．

分析 粗MnO2（含有较多的MnO2和MnCO3）样品加入硫酸，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，同时产生二氧化碳，向硫酸锰中加入氯酸钠，反应的离子方程式5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+，将产生的氯气和热的氢氧化钠溶液反应可以得到氯酸钠的溶液，蒸发浓缩结晶可以得到氯酸钠的固体物质，
（1）MnO2不溶于硫酸，样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4；
（2）依据得失电子守恒和质量守恒可写出离子方程式；
（3）蒸发所需的仪器有铁架台（含铁圈）、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；Cl2通入热的NaOH溶液中有NaClO3和NaCl生成．

解答 解：（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，所以粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为可溶性物质；
故答案为：MnO和MnCO3；
（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+；
故答案为：5Mn2+；2；4H2O；5；1；8H+；
（3）第③属于蒸发，所以所需的仪器有铁架台（含铁圈）、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；
故答案为：酒精灯、蒸发皿、玻璃棒；NaCl．

点评 本题通过MnO2的提纯综合考查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，难度不大．

练习册系列答案
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6．有机物 用系统命名法命名的名称为（　　）
A．间三甲苯B．1，3，5-三甲苯C．三甲苯D．1-3-5，三甲苯
7．下列反应正确的是（　　）
A．CH2═CH2+Br2→CH3CHBr2
B．CH3CH═CH2+Br2→CH3CHBrCH2Br
C．CH3CH═CH2+Br2→CH3CH2CHBr2
D．CH2═CH-CH═CH2+Br2（足量）→CH2═CH-CHBr-CH2Br
4．水溶液中只可能有K+、Mg2+、AlO2-、Al3+、SiO32-、CO32-、SO42-中的若干种离子，某同学对溶液进行了如下实验：下列判断错误的是（　　）
A．溶液X可能含有Mg2+或Al3+
B．沉淀甲只可能是硅酸沉淀
C．有气体甲生成，表明溶液X中一定含有CO32-
D．不能确定SO42-是否存在于溶液X中
1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：

（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有CO、SO2等．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min，若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因用离子方程式表示：4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O．
（3）根据下表数据：
氢氧化物Al（OH）3Mg（OH）2Fe（OH）3Fe（OH）2
开始沉淀的pH3.108.542.017.11
完全沉淀的pH4.7711.043.689.61
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于7.11，当pH=5时，溶液中c（Al3+）为2.0×10-6mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，碳酸氢铵与硫酸亚铁反应的离子方程式为Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O．若用等物质的量的碳酸铵替代碳酸氢铵，则产品中可能混有的杂质是CaO、MgO．
（5）A的操作是洗涤、干燥．
（6）m g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁n g．药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于$\frac{n×98%×56}{80m}$（用含m、n的表达式表示）．
11．Ⅰ、请将5种物质：N2O、FeCl2、Fe（NO3）3、HNO3和FeCl3分别填入下面对应的横线上，组成一个未配平的化学方程式：HNO3+FeCl2→N2O+Fe（NO3）3+FeCl3+H2O（不需配平）
Ⅱ、（1）配平下列离子反应方程式：
2Fe（OH）3+（5-n）ClO-+2nOH-→2FeO4n-+（5-n）Cl-+（n+3）H2O
（2）已知有10.7g Fe（OH）3参加反应，共转移了0.3NA个电子，则n=2，FeO4n-中铁元素的化合价为+6．
（3）根据所学的知识，推测FeO4n-能与下列BC（填序号）物质反应．
A．KMnO4　　　B．SO2　　　C．H2S　　　D．O2
（4）一定条件下，向含硝酸的废水中加入CH3OH，将HNO3还原成N2．若该反应消耗32g CH3OH转移6mol电子，则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是5：6．
18．运用化学反应原理知识研究如何利用CO、SO2等污染物有重要意义．
（1）用CO可以合成甲醇．已知：
CH3OH（g）+$\frac{3}{2}$O2（g）═CO2（g）+2H2O（l）△H=-764.5kJ•mol-1
CO（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═CO2（g）△H=-283.0kJ•mol-1
H2（g）+$\frac{1}{2}$O2（g）═H2O（l）△H=-285.8kJ•mol-1
则CO（g）+2H2（g）?CH3OH（g）△H=-90.1kJ•mol-1．
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①p1小于p2（填“大于”、“小于”或“等于”）；
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（3）某科研小组用SO2为原料制取硫酸．
①利用原电池原理，用SO2、O2和H2O来制备硫酸，该电池用多孔材料作电极，它能吸附气体，同时也能使气体与电解质溶液充分接触．请写出该电池负极的电极反应式：SO2-2e-+2H2O═SO42-+4H+．
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15．月球的土壤中吸附着百万吨的氦（He-3）），其原子核中质子数为2、中子数为1．下列关于氦原子（He-3）
的说法正确的是（　　）
A．原子核外电子数为3B．相对原子质量为2
C．原子的核电荷数为3D．原子结构示意图为 
16．把部分被氧化成氧化钠的金属钠12.3克放入水中，得到100ml的溶液，收集到气体4.48升（标况），试求
（1）有多少克纳被氧化？
（2）所得溶液的浓度为多少？
（3）该溶液能溶解多少克铝？

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