MnO2是重要无机材料.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(已知:氧化性强弱顺序:ClO3-＞MnO2＞Fe2+)(1)铝与二氧化锰在高温下发生铝热反应.相关反应的化学方程式为: ．(2)第②步反应离子方程式为: ．(3)第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台.玻璃棒. . .第� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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MnO₂是重要无机材料，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

（已知：氧化性强弱顺序：ClO₃^-＞MnO₂＞Fe²⁺）
（1）铝与二氧化锰在高温下发生铝热反应，相关反应的化学方程式为：

．
（2）第②步反应离子方程式为：

．
（3）第③步蒸发操作必需的仪器有铁架台（含铁圈）、玻璃棒、

、

，第③步蒸发得到的固体中除了NaClO₃和NaOH，还一定含有

（写化学式）．
（4）MnO₂是碱性锌锰电池的正极材料，则碱性锌锰电池放电时，正极的电极反应式是

．
（5）若粗MnO₂样品中的质量为28.2g，第①步反应后，经过滤得到17.4g MnO₂，并收集到448mL CO₂（标准状况下），则在第②步反应中至少需要

mol NaClO₃才能将Mn²⁺完全转化为MnO₂．

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用

专题：实验设计题

分析：粗MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品中加入过量的稀硫酸，由于MnO₂不溶于硫酸，则样品中的MnO和MnCO₃分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO₄，过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液，加入NaClO₃发生反应为：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺，再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体，而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为：3Cl₂+6NaOH=NaClO₃+NaCl+3H₂O，
（1）铝与二氧化锰在高温下发生铝热反应生成氧化铝和锰，据此写出反应的方程式；
（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）根据原电池工作原理判断正极发生还原反应，然后根据总反应写出正极的电极反应式；
（5）根据质量守恒和化学方程式计算，CO₂的物质的量为0.02mol，则MnCO₃的物质的量为0.02mol，质量为：115g/mol×0.0：2mol=2.3，所以MnO的质量为28.2g-17.4g-2.3g=8.5g，其物质的量为

8.5g

71g/mol

=0.12mol，因此与稀硫酸反应时共生成MnSO₄的物质的量为0.14mol，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0.056mol．

解答： 解：粗MnO₂（含有较多的MnO和MnCO₃）样品中加入过量的稀硫酸，由于MnO₂不溶于硫酸，则样品中的MnO和MnCO₃分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO₄，过滤得滤液Ⅰ为硫酸锰溶液，加入NaClO₃发生反应为：5Mn²⁺+2ClO₃^-+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+8H⁺，再过滤得到滤液Ⅱ和二氧化锰固体，而氯气与热的氢氧化钠反应生成氯酸钠方程式为：3Cl₂+6NaOH=NaClO₃+NaCl+3H₂O，
（1）铝与二氧化锰在高温下发生铝热反应，反应的化学方程式为：3MnO₂+4Al

高温

2Al₂O₃+3Mn，
故答案为：3MnO₂+4Al

高温

2Al₂O₃+3Mn；
（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；NaCl；
（4）原电池中负极失去电子，正极得到电子，因此碱性锌锰电池放电时，正极是二氧化锰得到电子，则电极反应式为：MnO₂+H₂O+e^-=MnO（OH）+OH^-，
故答案为：MnO₂+H₂O+e^-═MnOOH+OH^-；
（5）生成的CO₂的物质的量为：

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，则MnCO₃的物质的量为0.02mol，碳酸锰的质量为：115g/mol×0.0：2mol=2.3，
混合物中MnO的质量为：28.2g-17.4g-2.3g=8.5g，MnO的物质的量为：

8.5g

71g/mol

=0.12mol，
因此与稀硫酸反应时共生成MnSO₄的物质的量为：0.02mol+0.12mol=0.14mol，
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：0.14mol×

=0.056mol，
故答案为：0.056．

点评：本题考查物质的分离与提纯方法的综合应用，为高频考点，题目难度中等，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，注意掌握化学实验基本操作方法，试题侧重分析能力及推断能力的考查．

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下列说法正确的是（　　）

A、硫酸、纯碱、醋酸钠和生石灰分别属于酸、碱、盐和氧化物

B、碳酸钠、氢氧化钡、氯化铵、过氧化钠都属于离子化合物

C、石炭酸、石油、烧碱分别属于酸、油脂、碱

D、蔗糖、硝酸钾和硫酸钡分别属于非电解质、强电解质和弱电解质

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（1）下列有关滴定操作的顺序正确的是

．
①取一定体积的待测液于锥形瓶中
②检查滴定管是否漏水
③装标准溶液和待测液并调整液面（记录初读数）
④用蒸馏水洗涤玻璃仪器
⑤用标准溶液润洗盛标准溶液的滴定管，用待测液润洗盛待测液的滴定管
⑥滴定操作
（2）用标准的NaOH滴定未知浓度的盐酸，选用酚酞为指示剂，造成测定结果偏高的原因可能是

．
A．配制标准溶液的氢氧化钠中混有Na₂CO₃杂质
B．滴定终点读数时，俯视滴定管的刻度，其它操作均正确
C．盛装未知液的锥形瓶用蒸馏水洗过，未用待测液润洗
D．滴定到终点读数时发现滴定管尖嘴处悬挂一滴溶液
E．未用标准液润洗碱式滴定管．

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实验室制取下列气体的反应，是离子反应的是（　　）
①H₂ ②O₂ ③CO₂．

A、①②③

B、①③

C、①②

D、②③

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为探究铜与稀硝酸反应的产物及影响反应速率的主要因素，进行如下实验．
实验一探究铜和稀硝酸反应的产物．
实验装置如图1，气密性已检查．
已知：FeSO₄+NO═[Fe（NO）]SO₄，该反应较缓慢，待生成一定量[Fe（NO）]²⁺时突显明显棕色．
（1）实验开始时先将Y形试管向盛有碳酸钙的支管倾斜，缓慢滴入稀硝酸，该实验操作的目的是

．
（2）铜片和稀硝酸反应的化学方程式为

．
（3）本实验A生成的气体中，若有NO₂，B的实验现象为

；若只有NO生成，B的实验现象是

．
实验二探究铜和稀硝酸反应速率先慢后快的原因
经过实验一，测得硝酸的浓度＜6mol?L^-1，只有NO生成．当铜片与5mol?L^-1硝酸反应时，开始时反应非常缓慢，一段时间后反应速率明显加快．为探究此反应的反应速率先慢后快的原因，进行如下探究：
探究一：研究反应过程的温度变化对反应速率的影响
实验所得曲线和现象记录如图2及表一．
（表一）

间/min	现象
0～15	铜表面出现气泡，但速度很慢
25	溶液有很浅的蓝色，气泡生成速度加快
30	气泡生成速度较快，均匀冒出
45	洗气瓶中可见少量淡棕色的物质
50	溶液中蓝色明显变深，洗气瓶中突显明显棕色

（4）获得图2数据所需的测量仪器有

．
（5）从上述图表分析可得到的结论是

．
（表二）

序号	温度	铜片/g	硝酸/mL	硝酸铜/g
1	25℃	①	②	③
2	25℃	5	20	0.5
3	25℃	5	20	1.0

探究二：研究化学反应产物对反应速率的影响
设计了如下实验，利用图1装置测定溶液突显明显棕色的时间．
（6）请将表二中将实验1的实验条件填写完整①

②

③

（7）通过实验发现实验1、2、3的反应速率并无明显变化，为达到实验目的还需要继续进行的实验是

．

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某100mL混合酸中，HNO₃物质的量浓度为0.4mol/L，H₂SO₄质的量浓度为0.2mol/．向其中加入2.56克Cu粉，待充分反应后，溶液中的Cu²⁺的物质的量浓度是（　　）

A、0.15mol/L

B、0.3mol/L

C、0.225mol/L

D、无法计算

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化学实验在化学学习中具有重要的作用．

（1）下列与实验有关的叙述正确的是

（填序号）．
①氨水、浓硝酸和溴化银都必须存放在配有磨口塞的棕色玻璃瓶中
②容量瓶、分液漏斗、酸（碱）式滴定管等仪器在使用前都必须检验是否漏水
③用稀盐酸即可鉴别Na₂SiO₃、NaHCO₃、Na[Al（OH）₄]、Na₂SO₄四种溶液
④乙酸与乙醇的混合液可用分液漏斗进行分离
⑤用托盘天平准确称取29.25g NaCl固体，配制500mL 0.5mol?L^-1 NaCl溶液
（2）实验室用Fe₂O₃与CO反应来制取单质Fe．
①请按气流方向连接下列所有装置（每种装置只允许使用一次），合理的顺序为A→

．
②装置C的作用是

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

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A、由水电离的c（H⁺）=1×10^-14mol?L^-1的溶液中：Ca²⁺、K⁺、Cl^-、HCO₃^-

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C、含有大量Al³⁺的溶液：Na⁺、C1^-、NO₃^-、OH^-

D、含大量OH^-的溶液中：CO₃^2-、Cl^-、F^-、K⁺

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已知反应：3Cl₂+8NH₃=N₂+6NH₄Cl若71gCl₂参加反应被氧化的NH₃的质量为多少？还原产物的质量为多少？

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