Question

1．如图表示从废旧普通锌锰电池内容物中回收制备KMnO₄等物质的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）．

（1）KMnO₄稀溶液是一种常用消毒剂，其消毒机理与下列物质相似的是AD（填序号）
A．双氧水   B．75%酒精 C．苯酚   D．84消毒液（NaClO溶液）
（2）①黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率，常采用的措施为加热、将固体混合物粉碎、搅拌（答出两条即可）．
②滤渣水洗灼烧后固体是一种黑色的化合物，操作a中得到熔块的主要成分是K₂MnO₄和KCl，该过程中发生反应的化学方程式为：3MnO₂+KClO₃+6KOH $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．
③图中产物A是一种难溶于水的黑色固体，其化学式为：MnO₂．
（3）测定KMnO₄产品的纯度可用标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定．
①配制250 mL 0.100 0 mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒和玻璃棒 、250mL容量瓶  ；
②取上述制得的KMnO₄产品0.700 0 g，酸化后用0.100 0 mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定，滴定至终点记录实验消耗Na₂S₂O₃溶液的体积，重复步骤②，三次平行实验数据如表．

实验次数	1	2	3
消耗Na2S2O3溶液体积/mL	19.30	20.98	21.02

（有关离子方程式为：MnO₄^-+S₂O₃^2-+H⁺-SO₄^2-+Mn²⁺+H₂O，未配平
将0.100 0 mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液盛装在碱式（填“酸式”或“碱式”）滴定管中进行滴定．计算该KMnO₄产品的纯度75.84%．

Answer 1

分析 黑色固体混合物水浸过滤得到滤渣和滤液，滤渣水洗灼烧后固体是一种黑色的化合物，操作a中加入氯酸钾和氢氧化钾反应得到熔块的主要成分是K₂MnO₄和KCl，溶解后通入二氧化碳气体反应后过滤得到化合物A为二氧化锰，滤液为高锰酸钾溶液，浓缩结晶得到高锰酸钾固体，
（1）高锰酸钾稀溶液是一种常用的消毒剂，是由于高锰酸钾具有强氧化性；
（2）①为提高浸出速率，可以升温、矿石粉碎、加速搅拌等措施；
②操作a中得到熔块的主要成分是K₂MnO₄和KCl，是固体二氧化锰和氯酸钾、氢氧化钾高温加热反应生成，结合氧化还原反应电子守恒和原子守恒配平书写化学方程式；
③分析可知图中产物A是一种难溶于水的黑色固体为二氧化锰；
（3）①配制250 mL 0.100 0 mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液需要计算、称量、溶解、冷却转移、洗涤转移、定容、摇匀等步骤，结合实验步骤选择需要的仪器；
②第一次实验数据误差太大舍去，计算消耗溶液体积平均值=$\frac{20.98+21.02}{2}$=21.00ml，结合化学反应定量关系计算KMnO₄产品的纯度；标准Na₂S₂O₃溶液是羟基弱酸盐溶液显碱性，选择碱式滴定管；

解答 解：（1）高锰酸钾稀溶液是一种常用的消毒剂，是由于高锰酸钾具有强氧化性，其消毒机理与双氧水、84消毒液相同，
故选：AD；
（2）①黑色固体混合物水浸时为提高浸出速率，常采用的措施为加热、将固体混合物粉碎、搅拌等，
故答案为：加热、将固体混合物粉碎、搅拌；
②滤渣水洗灼烧后固体是一种黑色的化合物为二氧化锰，操作a中得到熔块的主要成分是K₂MnO₄和KCl，该过程中发生反应的化学方程式为3MnO₂+KClO₃+6KOH $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案为：3MnO₂+KClO₃+6KOH $\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
③图中产物A是一种难溶于水的黑色固体，其化学式为MnO₂，
故答案为：MnO₂ ；
（3）①配制250 mL 0.100 0 mol•L^-1标准Na₂S₂O₃溶液需要计算、称量、溶解、冷却转移、洗涤转移、定容、摇匀等步骤，需要使用的玻璃仪器有烧杯、胶头滴管、量筒和玻璃棒、250ml容量瓶，
故答案为：玻璃棒、250mL容量瓶；    
②标准Na₂S₂O₃溶液是羟基弱酸盐溶液显碱性，选择碱式滴定管，第一次实验数据误差太大舍去，计算消耗溶液体积平均值=$\frac{20.98+21.02}{2}$=21.00ml，配平得到反应的离子方程式为：8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=10SO₄^2-+8Mn²⁺+7H₂O，
                      8           5
                     n           0.100 0 mol•L^-1×0.0210L
n=0.00336mol
计算该KMnO₄产品的纯度=$\frac{0.00336mol×158g/mol}{0.700g}$×100%=75.84%，
故答案为：碱式；   75.84%；

点评 本题考查了物质分离提纯、实验基本操作、滴定实验的分析判断和计算，掌握基础是解题关键，题目难度中等．