题目内容
MnO2是一种重要的催化剂。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）写出1个用二氧化锰作催化剂的化学反应方程式 。
（2）第②步反应的离子反应方程式为 。
（3）检验过滤Ⅰ所得的MnO2是否洗涤干净的方法是 。
（4）第③步反应的化学反应方程式为 。
（5）上述流程中可用于循环使用的物质是 （填化学式）；过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是 。
（6）若粗MnO2样品的质量为25.38g，第①步反应后，经过滤得到17.4g MnO2，并收集到0.448LCO2（标准状况下），则样品中所含的MnO质量为 g。
（1）2KClO3
2KCl＋3O2↑或2H2O2
2H2O＋O2↑
（2）5Mn2++2ClO3-+4H2O＝Cl2↑+5MnO2+8H+
（3）取最后一次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若无浑浊现象出现，说明已洗涤干净
（4）3Cl2+ 6NaOH
NaClO3 + NaCl + 3H2O （5）NaClO3 ；玻璃棒（各1分） （6）5. 68g
【解析】
试题分析：（1）实验室制制取氧气时常用二氧化锰做催化剂，反应的化学方程式为2KClO32KCl＋3O2↑或2H2O22H2O＋O2↑。
（2）氯酸钾具有强氧化性，能把溶液中的Mn2+氧化生成二氧化锰，而氯酸钾的还原产物是氯气，反应的离子方程式为5Mn2++2ClO3-+4H2O＝Cl2↑+5MnO2+8H+。
（3）溶液中含有SO42－，沉淀表面有吸附的SO42－，因此可以通过检验SO42－来检验二氧化锰是否洗涤干净，所以正确的实验操作是取最后一次洗涤液于试管中，滴加氯化钡溶液，若无浑浊现象出现，说明已洗涤干净。
（4）氯气与热的氢氧化钠溶液反应生成氯酸钠、氯化钠和水，反应的化学方程式为3Cl2+ 6NaOHNaClO3 + NaCl + 3H2O。
（5）由工艺流程图可以看出，循环利用的是NaClO3，在前面作为反应物，到了后面成了生成物，这样的物质可以循环使用。过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是玻璃棒。
（6）标准状况下CO2的物质的量是0.448L÷22.4L/mol＝0.02mol，则根据碳原子守恒可知碳酸锰的物质的量是0.02mol，质量是0.02mol×115g/mol＝2.3g，则原混合物中MnO的质量＝25.38g－17.4g－2.3g＝5.68g。
考点：考查氧气制备、物质的分离与提纯、物质含量的计算以及实验方案设计等
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的实验，其流程如下：
已知第②
步反应的离子方程式为：5Mn2+ + 2ClO3- + 4H2O → 5MnO2↓ + Cl2↑
+ 8H+
根据题意完成第41~46题：
41．第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的 （写化学式）转化为可溶性
物质。
42．写出第③步反应的化学方程式 
；
43．实验室里完成第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、 、 、玻璃棒。
44．该流程中可以循环使用的物质是 。
45．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0.224 L CO2（标准状况下），则在第①步反应中至少需要 mol H2SO4。
46．已知2H2O2(l) → 2H2O(l) ＋O2(g)，反应过程的能量变化如图所示。
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①该反应为 反应（填“吸热”或“放热”）。
②请用虚线在图中画出使用MnO2作催化剂的情况下反应过程中体系能量变化示意图。
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