Question

MnO₂是一種重要的催化劑。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實驗，其流程如下：

（1）寫出1個用二氧化錳作催化劑的化學反應方程式                             。
（2）第②步反應的離子反應方程式為                                            。
（3）檢驗過濾Ⅰ所得的MnO₂是否洗滌干凈的方法是                              。
（4）第③步反應的化學反應方程式為                                      。
（5）上述流程中可用于循環使用的物質是             （填化學式）；過濾操作和蒸發操作中都要用到的玻璃儀器是             。
（6）若粗MnO₂樣品的質量為25.38g，第①步反應后，經過濾得到17.4g MnO₂，并收集到0.448LCO₂（標準狀況下），則樣品中所含的MnO質量為      g。

Answer 1

（1）2KClO₃2KCl＋3O₂↑或2H₂O₂2H₂O＋O₂↑
（2）5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O＝Cl₂↑+5MnO₂+8H⁺
（3）取最后一次洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液，若無渾濁現象出現，說明已洗滌干凈
（4）3Cl₂+ 6NaOHNaClO₃ + NaCl + 3H₂O （5）NaClO₃；玻璃棒（各1分） （6）5. 68g

試題分析：（1）實驗室制制取氧氣時常用二氧化錳做催化劑，反應的化學方程式為2KClO₃2KCl＋3O₂↑或2H₂O₂2H₂O＋O₂↑。
（2）氯酸鉀具有強氧化性，能把溶液中的Mn²⁺氧化生成二氧化錳，而氯酸鉀的還原產物是氯氣，反應的離子方程式為5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O＝Cl₂↑+5MnO₂+8H⁺。
（3）溶液中含有SO₄^2－，沉淀表面有吸附的SO₄^2－，因此可以通過檢驗SO₄^2－來檢驗二氧化錳是否洗滌干凈，所以正確的實驗操作是取最后一次洗滌液于試管中，滴加氯化鋇溶液，若無渾濁現象出現，說明已洗滌干凈。
（4）氯氣與熱的氫氧化鈉溶液反應生成氯酸鈉、氯化鈉和水，反應的化學方程式為3Cl₂+ 6NaOHNaClO₃ + NaCl + 3H₂O。
（5）由工藝流程圖可以看出，循環利用的是NaClO₃，在前面作為反應物，到了后面成了生成物，這樣的物質可以循環使用。過濾操作和蒸發操作中都要用到的玻璃儀器是玻璃棒。
（6）標準狀況下CO₂的物質的量是0.448L÷22.4L/mol＝0.02mol，則根據碳原子守恒可知碳酸錳的物質的量是0.02mol，質量是0.02mol×115g/mol＝2.3g，則原混合物中MnO的質量＝25.38g－17.4g－2.3g＝5.68g。