Question

（20分）MnO₂是一種重要的功能無機材料，粗MnO₂的提純是工業生產的重要環節。某研究性學習小組設計了將粗MnO₂（只含有較多的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，將粗MnO₂樣品中 ▲ ，▲ （寫化學式）轉化為可溶性物質。

（2）第②步反應的離子方程式是（補充完整并配平）：   Mn²⁺ ＋  ClO₃^—＋          ＝  MnO₂↓＋  Cl₂↑＋            ；

（3）第③步蒸發操作必需的儀器有鐵架臺（含鐵圈）、   ▲   、   ▲   、玻璃棒。

（4）若粗MnO₂樣品的質量為12.69g，第①步反應后，經過濾得到8.7g MnO₂，并收集到0.224LCO₂（標準狀況下），則在第①步反應中至少需要▲    mol H₂SO₄。寫出計算過程  （已知摩爾質量：MnO₂ -87g/mol；  MnO-71g/mol；   MnCO₃-115 g/mol）

（5）已知2H₂O₂（l）＝2H₂O（l）＋O₂（g） △H＝a kJ·mol^-1 反應過程的能量變化如圖所示。則

① 該反應為  ▲   反應（填“吸熱”或“放熱”）。

②請用虛線在右圖中畫出使用MnO₂作催化劑的情況下反應過程中體系能量變化示意圖。

 

Answer 1

【答案】

（20分）（1）MnO₂   MnCO₃（每個2分）

（2）5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂↓+Cl₂↑+8H⁺（4分，補充物質全對給2分，配平2分），

（3）蒸發皿  酒精燈（4分）； 

（4）0.05（4分）；

（5）①放熱（2分），②圖略（2分）

【解析】略