Question

【題目】KMnO4和MnO2都是重要的化學(xué)物質(zhì)，在實驗室可以作氧化劑和催化劑。某化學(xué)學(xué)習(xí)小組對兩種物質(zhì)的制備探究如下：

Ⅰ.MnO2的制備：

該學(xué)習(xí)小組設(shè)計了將粗MnO2(含有較多的MnO、MnCO3和Fe2O3)樣品轉(zhuǎn)化為純MnO2的實驗，其工藝流程如下：

請回答下列問題：

（1）第②步操作中，NaClO3氧化MnSO4的離子方程式為______________

（2）第③步操作中，最終得到的固體除NaClO3外，還一定含有下列物質(zhì)中的________(填序號)。

a．NaCl b．NaClO c．NaOH d．NaClO4

（3）為得到純凈的MnO2，須將過濾后的MnO2合并后進行洗滌。洗滌沉淀所用的玻璃儀器有______________。

（4）NaClO3和MnO2在一定條件下都可以氧化濃鹽酸制取氯氣，制取等量的氯氣消耗NaClO3與MnO2的物質(zhì)的量之比為__________。

Ⅱ.KMnO4的制備：

（5）實驗室由二氧化錳制備高錳酸鉀可分兩步進行：

第一步：MnO2與KOH共熔并通入氧氣：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O；

第二步：通入CO2，可使K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)生成KMnO4和MnO2。

第二步完成反應(yīng)時，轉(zhuǎn)化為KMnO4的K2MnO4占其全部的百分率約為________(精確到0.1%)。

Answer 1

【答案】2ClO3-+5Mn2++4H2O=Cl2↑+5MnO2↓+8H+ ac 燒杯、漏斗、玻璃棒 1∶3 66.7%

【解析】

（1）NaClO3氧化MnSO4的離子方程式，根據(jù)得失電子守恒配平即可；

（2）圖中告知反應(yīng)條件為加熱，且NaOH溶液過量，則通入Cl2所得的溶液一定含有NaClO3、NaCl、NaOH；

（3）洗滌沉淀所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；

（4）根據(jù)NaClO3-3Cl2，MnO2-Cl2計算，可求出該比例；

（5）根據(jù)3K2MnO4-2KMnO4計算即可。

（1）NaClO3氧化MnSO4的離子方程式為2ClO3-+5Mn2++4H2O=Cl2↑+5MnO2↓+8H+；

（2）圖中告知反應(yīng)條件為加熱，則發(fā)生反應(yīng)Cl2+6NaOH5NaCl+NaClO3+3H2O，且NaOH溶液過量，通入Cl2所得的溶液一定含有NaClO3、NaCl、NaOH，故選ac；

（3）洗滌沉淀所用的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗；

（4）根據(jù)反應(yīng)NaClO3+6HCl(濃)=NaCl+3Cl2↑+3H2O，MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O，若要制取等量的氯氣，消耗NaClO3與MnO2的物質(zhì)的量之比為1：3；

（5）根據(jù)反應(yīng)2CO2+3K2MnO4=2KMnO4+MnO2↓+2K2CO3可知，3份K2MnO4中有2份轉(zhuǎn)化為KMnO4，則轉(zhuǎn)化為KMnO4的K2MnO4占其全部的，即66.7%。