Question

【題目】二氧化錳(MnO2)、高錳酸鉀(KMnO4)均是常用的氧化劑�；卮鹣铝袉栴}：

(1)MnO2能將SO2氧化生成MnSO4，反應的熱化學方程式為MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H。

已知：

I.MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) △H1=+520 kJ·mol-1

II.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=－297 kJ·mol-1

III.Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) △H3=－1065 kJ·mol-1

則上述反應的△H=_________kJ·mol－1。

(2)某同學在實驗室用標準Na2S2O3溶液測定KMnO4粗品的純度，步驟如下：

①用_________(填儀器名稱)稱取0.7 g KMnO4粗品于錐形瓶中，加入一定量的蒸餾水將其溶解，然后加入_________(填“稀鹽酸”或“稀硫酸”)進行酸化。

②250 mL 0.10 mol·L-1標準Na2S2O3溶液的配制，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和_________。

③將①所得溶液用0.10 mol·L-1的標準Na2S2O3溶液進行滴定。滴定至終點時記錄消耗的Na2S2O3溶液體積如下表：

該KMnO4產品的純度為_________(保留3位有效數字)。已知有關離子方程式為8MnO4-+5S2O32-+14H＋=10SO42-+8Mn2＋+7H2O。

Answer 1

【答案】-248 托盤天平 稀硫酸 250 mL容量瓶 72.2%

【解析】

(1)根據蓋斯定律，將已知的熱化學方程式疊加，可得待求反應的熱化學方程式；

(2)①固體質量用天平稱量，利用KMnO4具有氧化性，結合使用酸的性質分析酸化的酸的種類；

②根據配制一定體積的物質的量濃度的溶液使用的儀器確定缺少的儀器的名稱及規格；

③先根據實驗數據，計算平均消耗Na2S2O3溶液體積，利用物質反應轉化關系計算出KMnO4溶液的濃度，再計算其質量，最后根據純度=×100%計算。

(1) 已知：I.MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) △H1=+520 kJ·mol-1

II.S(s)+O2(g)=SO2(g) △H2=-297 kJ·mol-1

III.Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) △H3=-1065 kJ·mol-1，根據蓋斯定律，將III-II+I，整理可得：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) △H=-248 kJ/mol；

(2)①KMnO4粗品要使用托盤天平進行稱量；為增強KMnO4溶液的氧化性，要在配制的溶液中加入幾滴酸溶液進行酸化，由于鹽酸具有還原性，會與KMnO4溶液發生反應而消耗，所以要使用稀硫酸酸化；

②準確配制一定體積、一定物質的量濃度的溶液，儀器為天平、藥匙、燒杯、量筒、玻璃棒、膠頭滴管和一定規格的容量瓶，在實驗室要配制250 mL 0.10 mol·L-1標準Na2S2O3溶液，根據容量瓶的規格及體積要求，需要使用250 mL的容量瓶。需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒，缺少250 mL容量瓶；

③三次實驗消耗Na2S2O3溶液的平均體積V(Na2S2O3)==20.00 mL，根據反應方程式8MnO4-+5S2O32-+14H＋=10SO42-+8Mn2＋+7H2O可知n(KMnO4)=n(Na2S2O3)=×0.1 mol/L×0.020 L=3.2×10-3 mol，則KMnO4的質量m(KMnO4)=3.2×10-3 mol×158 g/mol=0.5056 g，所以KMnO4的純度為：×100%=72.2%。