Question

【題目】高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑，熱分解產(chǎn)生錳酸鉀、二氧化錳、氧氣。完成下列填空：

I. 已知：①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol

②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol

③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol

（1）固體MnO2和二氧化硫氣體反應(yīng)生成MnSO4固體的熱化學(xué)方程式為________________。

II.草酸鈉滴定法測定高錳酸鉀的質(zhì)量分?jǐn)?shù)涉及到的反應(yīng)：

C2O42-+2H+→H2C2O4（草酸）

5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O

（2）上述反應(yīng)在75～80℃進(jìn)行比較合適，當(dāng)加熱溫度大于90℃時(shí)，會(huì)導(dǎo)致草酸鈉消耗增多，其原因是______________________。

（3）將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測得反應(yīng)溶液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖，Mn2+濃度變化由緩慢增大后迅速增大的原因是____________________________。

III .KMnO4是一種常用消毒劑。

（4）KMnO4消毒機(jī)理與下列物質(zhì)相似的是__________（填序號(hào)）。

A. 雙氧水 B.消毒酒精（75%） C.肥皂水 D. 84消毒液（NaClO溶液）

（5）KMnO4消毒效率（用單位質(zhì)量轉(zhuǎn)移的電子數(shù)表示）是NaClO的______倍（保留兩位小數(shù)）。

（6）測定KMnO4產(chǎn)品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液滴定。

①配制250ml0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和____________。

②取某KMnO4產(chǎn)品0.7000g溶于水，并加入____________進(jìn)行酸化。

A. 稀鹽酸 B.稀硫酸 C.硝酸 D. 次氯酸

③將②所得溶液用0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)記錄實(shí)驗(yàn)消耗Na2SO3溶液的體積。重復(fù)步驟②、③，三次平行實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次數(shù)	1	2	3
消耗Na2SO3溶液體積/ml	19.30	20.98	21.02

（有關(guān)離子方程式為：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O）

計(jì)算該KMnO4產(chǎn)品的純度為__________。（保留三位有效數(shù)字）

Answer 1

【答案】MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H= －248kJ· mol -1 部分草酸發(fā)生分解，會(huì)導(dǎo)致草酸鈉消耗偏多 生成的Mn2+可能對該反應(yīng)有催化作用，隨著Mn2+的產(chǎn)生，反應(yīng)速率大大加快 A D 1.18 250mL容量瓶 B 18.7%

【解析】

I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；將①+③-②可得；

(2)草酸鈉不穩(wěn)定，當(dāng)加熱溫度大于90℃時(shí)，部分草酸發(fā)生分解，會(huì)導(dǎo)致草酸鈉消耗偏多；

(3)Mn2+對反應(yīng)有催化作用；

(4)KMnO4是強(qiáng)氧化劑，與其相似的是雙氧水和84消毒液；

(5)假設(shè)相同質(zhì)量的KMnO4和NaClO都為100g，根據(jù)得失電子數(shù)量計(jì)算；

(6) ①配制250mL0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶；

②鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，硝酸和次氯酸具有氧化性會(huì)干擾高錳酸鉀的氧化反應(yīng)；

③從數(shù)據(jù)的比較中可以看出，第1組數(shù)據(jù)為失真數(shù)據(jù)，后兩組數(shù)據(jù)的平均值為=21mL，根據(jù)相關(guān)公式可以計(jì)算。

I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；將①+③-②得，固體MnO2和二氧化硫氣體反應(yīng)生成MnSO4固體的熱化學(xué)方程式為：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H= －248kJ· mol -1；

(2)草酸鈉不穩(wěn)定，當(dāng)加熱溫度大于90℃時(shí)，部分草酸發(fā)生分解，會(huì)導(dǎo)致草酸鈉消耗偏多；

(3)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測得反應(yīng)溶液中Mn2+的濃度隨反應(yīng)時(shí)間t的變化如圖，Mn2+濃度變化由緩慢增大后迅速增大的原因是隨著c(Mn2+)的不斷增大，反應(yīng)速率大大加快，生成的Mn2+對反應(yīng)有催化作用，且c(Mn2+)越大，催化效果越好；

(4)KMnO4是強(qiáng)氧化劑，與其相似的是雙氧水和84消毒液，故選AD；

(5)假設(shè)相同質(zhì)量的KMnO4和NaClO都為100g，KMnO4做氧化劑生成Mn2+，轉(zhuǎn)移電子=3.16mol；NaClO做氧化劑生產(chǎn)Cl-，轉(zhuǎn)移電子=2.68；=1.18，則KMnO4消毒效率（用單位質(zhì)量轉(zhuǎn)移的電子數(shù)表示）是NaClO的1.18倍；

(6) ①配制250mL0.1000mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶，故答案為：250mL容量瓶；

②鹽酸和高錳酸鉀反應(yīng)生成氯氣，故不能用鹽酸酸化高錳酸鉀；硝酸和次氯酸具有氧化性會(huì)干擾高錳酸鉀的氧化反應(yīng)，不選；所以需要用稀硫酸酸化高錳酸鉀，選B；

③從數(shù)據(jù)的比較中可以看出，第1組數(shù)據(jù)為失真數(shù)據(jù)，后兩組數(shù)據(jù)的平均值為=21mL，測定過程中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O，則n(MnO4-)=n(SO32-)==0.00084mol，該KMnO4產(chǎn)品的純度為=18.7%。