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MnO2(含有较多的MnO和MnCO3)样品转化为纯MnO2实验.其流程如下(1)第①步加稀H2SO4时.粗MnO2样品中的转化为可溶性物质．(2)第③步Cl2与热NaOH溶液反应的化学方程式 (3)若粗MnO2样品的质量为12.69g.第①步反应� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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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MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品转化为纯MnO₂实验，其流程如下

（1）第①步加稀H₂SO₄时，粗MnO₂样品中的

（写化学式）转化为可溶性物质．
（2）第③步Cl₂与热NaOH溶液反应的化学方程式

（3）若粗MnO₂样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO₂，并收集到0.224LCO₂（标准状况下），则在第②步反应中至少需要

mol NaClO₃．
（4）该流程中可以循环利用的物质是稀硫酸和

．

考点：物质分离、提纯的实验方案设计

专题：实验题

分析：（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）氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO₃、水；
（3）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；
（4）由工艺流程图可以看出，循环利用的是H₂SO₄和NaClO₃．

解答： 解：（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）氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO₃、水，离子反应为3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O，故答案为：3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O；
（3）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，由反应5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，需要NaClO₃的物质的量为0.05mol×

=0.02mol，故答案为：0.02；
（4）由工艺流程图可以看出，循环利用的是H₂SO₄和NaClO₃，故答案为：NaClO₃．

点评：本题考查混合物分离、提纯的实验方案的设计，为高频考点，把握流程中发生的化学反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析能力及推断能力的考查，题目难度不大．

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