(2011•安徽)MnO2是一种重要的无机功能材料,粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节.某研究性学习小组设计了将粗Mn

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  • 解题思路:(1)MnO2不溶于硫酸,样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4

    (2)依据得失电子守恒和质量守恒可写出离子方程式;

    (3)蒸发所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中有NaClO3和NaCl生成;

    (4)根据质量守恒和化学方程式计算,CO2的物质的量为0.01mol,则MnCO3的物质的量为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol=1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为 [2.84g/71g/mol]=0.04mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.05mol,根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol.

    解析:(1)MnO2不溶于硫酸,所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO3分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO4,所以答案是粗MnO2样品中的MnO和MnCO3转化为可溶性物质,

    故答案为:MnO和MnCO3

    (2)MnSO4要转化为MnO2,需失去电子,故需要加入NaClO3做氧化剂,依据得失电子守恒可以配平,所以反应的化学方程式是:5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,因此反应的离子方程式是:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+,故答案为:5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2+Cl2↑+8H+

    (3)第③属于蒸发,所以所需的仪器有铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;Cl2通入热的NaOH溶液中一定发生氧化还原反应,且氯气既做氧化剂又做还原剂,NaClO3属于氧化产物,因此一定有还原产物NaCl,故答案为:酒精灯、蒸发皿、玻璃棒;NaCl;

    (4)由题意知样品中的MnO和MnCO3质量为12.69g-8.7 g=3.99g.由方程式H2SO4+MnCO3=MnSO4+H2O+CO2↑可知MnCO3的物质的量为0.01mol,质量为115g/mol×0.01mol=1.15g,所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g,其物质的量为 [2.84g/71g/mol]=0.04mol,因此与稀硫酸反应时共生成MnSO4的物质的量为0.05mol,根据方程式5MnSO4+2NaClO3+4H2O=5MnO2+Cl2↑+Na2SO4+4H2SO4,可计算出需要NaClO3的物质的量为0.02mol.故答案为:0.02mol.

    点评:

    本题考点: 物质的分离、提纯和除杂;化学方程式的有关计算;无机物的推断;蒸发和结晶、重结晶.

    考点点评: 本题通过MnO2的提纯综合考察了常见的基本实验操作、氧化还原方程式的配平、产物的判断及有关计算.