Question

【題目】MnO2是一種重要的化工原料，工業上用粗MnO2（含有較多的MnO和MnCO3）樣品轉化為較純凈MnO2的流程如圖所示：

（1）第①步反應中的硫酸能否用濃鹽酸代替？____(填“能”或“否”)，理由是______________。

（2）第②步操作中，氧化性強弱順序：ClO3—___MnO2(填“＞”或“＜”)，寫出操作②中發反應的離子方程式：____；當反應中轉移2mol電子時，生成的氧化產物的物質的量為___mol。

（3）工業上用MnO2為原料制取KMnO4，第一步將MnO2和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續攪拌，制取K2MnO4；第二步將K2MnO4濃溶液用惰性電極進行電解，在陽極上得到KMnO4，在陰極上得到KOH。制取K2MnO4的化學反應方程式為______，工業上不斷攪拌的目的是______。

（4）二氧化錳含量可用碘量法測定，其原理為在鹽酸介質中，二氧化錳能定量地將碘離子氧化成碘，以淀粉為指示劑用0.1000mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定碘而確定二氧化錳含量：

MnO2+4HCl+2KIMnCl2+I2+2KCl+2H2O

I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6

取較為純凈的二氧化錳樣品a g加入到適量的鹽酸和KI溶液中，反應完畢用Na2S2O3滴定反應后的溶液，消耗VmLNa2S2O3溶液，則該樣品中MnO2含量為______%（雜質不參與反應）。

Answer 1

【答案】 否 濃鹽酸能被MnO2氧化生成Cl2 ＞ 5Mn2++2 ClO3—+4H2O5MnO2+Cl2↑+8H+ 1 2MnO2+4KOH+O22 K2 MnO4+2H2O 使反應物與O2充分接觸，提高二氧化錳的轉化率 0.435V/a

【解析】由題中流程可知，樣品經稀硫酸在加熱的條件下浸取、過濾得到二氧化錳和硫酸錳溶液，濾液中加入氯酸鈉溶液把硫酸錳氧化為二氧化錳。

（1）第①步反應中的硫酸不能用濃鹽酸代替，因為濃鹽酸能被MnO2氧化生成Cl2。

（2）第②步操作中，氧化性強弱順序：ClO3—＞MnO2，操作②中發反應的離子方程式為5Mn2++2 ClO3—+4H2O5MnO2↓+Cl2↑+8H+，該反應中電子轉移的數目為10e-，所以當反應中轉移2mol電子時，生成的氧化產物的物質的量為1mol。

（3）工業上用MnO2為原料制取KMnO4，第一步將MnO2和KOH粉碎，混勻，在空氣中加熱至熔化，并連續攪拌，制取K2MnO4；第二步將K2MnO4濃溶液用惰性電極進行電解，在陽極上得到KMnO4，在陰極上得到KOH。制取K2MnO4的化學反應方程式為2MnO2+4KOH+O22 K2 MnO4+2H2O，工業上不斷攪拌的目的是使反應物與O2充分接觸，提高二氧化錳的轉化率。

（4）二氧化錳含量可用碘量法測定，其原理為在鹽酸介質中，二氧化錳能定量地將碘離子氧化成碘，以淀粉為指示劑用0.1000mol/L硫代硫酸鈉標準溶液滴定碘而確定二氧化錳含量：

MnO2+4HCl+2KIMnCl2+I2+2KCl+2H2O

I2+2Na2S2O32NaI+Na2S4O6

取較為純凈的二氧化錳樣品a g加入到適量的鹽酸和KI溶液中，反應完畢用Na2S2O3滴定反應后的溶液，消耗VmLNa2S2O3溶液，由上述兩個化學方程式可知，n(MnO2)=n(I2)=0.5n(Na2S2O3)=0.5，則該樣品中MnO2含量為 0.435V/a %。