Question

【題目】某研究性學習小組設計了將粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉化為純MnO2的實驗，其流程如下：

（1）第①步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中的____（寫化學式）轉化為可溶性物質。

（2）第②步反應的離子方程式：_________

（3）第③步蒸發操作必需的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、酒精燈 、______、______，已知蒸發得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還有____（寫物質名稱）。

（4）若粗MnO2樣品的質量為12.69 g，第①步反應后，過濾得到8.7 gMnO2，并收集到0.224 L CO2（標準狀況），則第②步反應中至少需要_______ g NaClO3。

Answer 1

【答案】MnO 、MnCO3 5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+ 蒸發皿 玻璃棒 氯化鈉 2.13

【解析】

（1）從流程看，第①步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中只有MnO2不溶解，另兩種物質都被硫酸溶解，轉化為可溶性物質。

（2）第②步反應，是濾液中的Mn2+被ClO3-氧化為MnO2，ClO3-被還原為Cl2。

（3）第③步蒸發操作，應在蒸發皿中進行，使用玻璃棒攪拌，從而得出缺少的儀器，已知蒸發得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還有Cl2的還原產物。

（4）若粗MnO2樣品的質量為12.69 g，第①步反應后，過濾得到8.7 gMnO2，并收集到0.224 L CO2（標準狀況），則MnCO3的物質的量為=0.01mol，質量為0.01mol×115g/mol=1.15g，MnO的質量為12.69g-8.7 g-1.15g=2.84g，物質的量為，則n(Mn2+)=0.01mol+0.04mol=0.05mol，依據第②步反應的離子方程式，可求出需要NaClO3的質量。

（1）從流程看，第①步加稀H2SO4時，粗MnO2樣品中只有MnO2不溶解，MnO、MnCO3都被硫酸溶解，轉化為可溶性物質。答案為：MnO、MnCO3；

（2）第②步反應，是濾液中的Mn2+被ClO3-氧化為MnO2，ClO3-被還原為Cl2，反應的離子方程式為5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+。答案為：5Mn2++2ClO3-+4H2O

=5MnO2↓+Cl2↑+8H+；

（3）第③步蒸發操作，應在蒸發皿中進行，使用玻璃棒攪拌，從而得出缺少的儀器為蒸發皿、玻璃棒；已知蒸發得到的固體中有NaClO3和NaOH，則一定還有Cl2的還原產物氯化鈉。答案為：蒸發皿；玻璃棒；氯化鈉；

（4）若粗MnO2樣品的質量為12.69 g，第①步反應后，過濾得到8.7 gMnO2，并收集到0.224 L CO2（標準狀況），則MnCO3的物質的量為=0.01mol，質量為0.01mol×115g/mol=1.15g，MnO的質量為12.69g-8.7 g-1.15g=2.84g，物質的量為，則n(Mn2+)=0.01mol+0.04mol=0.05mol，依據第②步反應的離子方程式5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+，可求出需要NaClO3的物質的量為0.02mol，質量為0.02mol×106.5g/mol=2.13g。答案為：2.13。