Question

MnO₂是一種重要的無機功能材料，粗MnO₂的提純是工業(yè)生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)．某研究性學習小組設計了將粗MnO₂（含有較多的MnO₂和MnCO₃）樣品轉(zhuǎn)化為純MnO₂實驗，其流程如下：

（1）第①步加稀H₂SO₄時，粗MnO₂樣品中的

 

（寫化學式）轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)．
（2）第②步反應的離子方程式

 

+

 

ClO₃^-+

 

=

 

MnO₂↓+

 

+

 

．
（3）已知第③步蒸發(fā)得到的固體中有NaClO₃和NaOH，則一定還有含有

 

（寫化學式）．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應用

專題：

分析：由制備流程可知，MnO₂不溶于硫酸，樣品中的MnCO₃和硫酸反應生成可溶性的MnSO₄，濾液中含MnSO₄，
第②步發(fā)生5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，第③步中發(fā)生氯氣與熱的NaOH發(fā)生氧化還原反應生成NaCl、NaClO₃、水，溶液蒸發(fā)可得到固體．
（1）只有MnO₂不與硫酸反應；
（2）結(jié)合電子、電荷守恒分析；
（3）Cl₂通入熱的NaOH溶液中一定發(fā)生氧化還原反應，NaClO₃屬于氧化產(chǎn)物，因此一定有還原產(chǎn)物NaCl．

解答： 解：由制備流程可知，MnO₂不溶于硫酸，樣品中的MnCO₃和硫酸反應生成可溶性的MnSO₄，濾液中含MnSO₄，第②步發(fā)生5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，第③步中發(fā)生氯氣與熱的NaOH發(fā)生氧化還原反應生成NaCl、NaClO₃、水，溶液蒸發(fā)可得到固體．
（1）只有MnO₂不與硫酸反應，則MnCO₃轉(zhuǎn)化為可溶性物質(zhì)，故答案為：MnCO₃；
（2）MnSO₄要轉(zhuǎn)化為MnO₂，需失去電子，故需要加入NaClO₃做氧化劑，依據(jù)得失電子守恒可以配平，所以反應的化學方程式是：5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，因此反應的離子方程式是：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺，故答案為：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺；
（3）Cl₂通入熱的NaOH溶液中一定發(fā)生氧化還原反應，且氯氣既做氧化劑又做還原劑，NaClO₃屬于氧化產(chǎn)物，因此一定有還原產(chǎn)物NaCl，故答案為：NaCl．

點評：本題考查物質(zhì)制備實驗方案的設計，為高頻考點，把握流程中發(fā)生的化學反應及混合物分離方法為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析能力及推斷能力的考查，題目難度不大．