Question

【題目】一種利用電解錳陽極泥(主要成分MnO2、MnO)制備MnO2的工藝流程如圖：

（1）“煅燒氧化”時，1molMnO煅燒完全轉化為Na2MnO4失去電子___mol；

（2）為提高Na2MnO4的浸取速率，可采取的措施有___(列舉2點)

（3）“調pH”是將溶液pH調至約為10，寫出用pH試紙測定溶液pH的操作_____。

（4）MnO2煅燒反應的化學方程式為_____。

（5）測定產品中MnO2質量分數(shù)的步驟如下：

步驟1．準確稱取mg產品，加入c1mol·L-1Na2C2O4溶液V1mL (過量)及適量的稀硫酸，水浴加熱煮沸一段時間。(已知：Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4)

步驟2．然后用c2mol·L-1KMnO4標準溶液滴定剩余的Na2C2O4滴定至終點時消耗KMnO4標準溶液V2mL。(已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

步驟2達滴定終點時判斷依據(jù)是___；產品中MnO2的質量分數(shù)為ω(MnO2)=___(列出計算的表達式即可)。

Answer 1

【答案】4mol 固體進行粉碎，提高浸取溫度，充分攪拌等 取一小段pH試紙置于表面皿中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標準比色卡對照讀出pH 2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O 滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液呈淺紅色且30s內不褪去 ×100%

【解析】

(1)準確判斷MnO和Na2MnO4中錳元素化合價，據(jù)此計算1molMnO煅燒完全轉化為Na2MnO4失去電子數(shù)目；

(2)根據(jù)常見的浸取率的方法結合題意分析解答；

(3)根據(jù)用pH試紙測定溶液pH的實驗操作分析解答；

(4)根據(jù)流程圖，MnO2在空氣中與燒堿混合煅燒反應后生成Na2MnO4，據(jù)此書寫反應的化學方程式；

(5)當溶液里存在C2O42-時，滴加紫色KMnO4溶液，溶液紫色褪去，仍為無色，據(jù)此判斷反應達到滴定終點；依據(jù)方程式：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O和Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4進行計算解答。

(1)“煅燒氧化”時MnO→Na2MnO4錳由+2價變成+6價，失去電子為4e-，1mol MnO煅燒完全失去電子的物質的量為4mol，故答案為：4mol；

(2)“浸取”時，為提高Na2MnO4的浸取率，可采取的措施有：煅燒后固體進行粉碎、適當提高浸取溫度、充分攪拌等，故答案為：煅燒后固體進行粉碎、適當提高浸取溫度或充分攪拌；

(3)用pH試紙測定溶液pH的操作為：取一小段pH試紙置于表面皿(點滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標準比色卡對照讀出pH，故答案為：取一小段pH試紙置于表面皿(點滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標準比色卡對照讀出pH；

(4)根據(jù)流程圖，MnO2在空氣中與燒堿混合煅燒反應后生成Na2MnO4，反應的化學方程式為2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O，故答案為：2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O；

(5)當溶液里存在C2O42-時，滴加紫色KMnO4溶液，溶液紫色褪去，仍為無色，所以滴定終點判斷依據(jù)為：滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液呈淺紅色且30s內不褪去；依據(jù)方程式：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O和Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4，

5H2C2O4～～～～2KMnO4

5 2

×c2V2×10-3 c2V2×10-3

H2C2O4～～Na2C2O4～～MnO2；

1 1

c1v1×10-3-×c2V2×10-3 n(MnO2)

則 n(MnO2)=(c1v1×10-3-×c2V2×10-3)mol，m(MnO2)=n(MnO2)×M(MnO2)=(c1v1×10-3-×c2V2×10-3)mol×87g/mol=87(c1v1×10-3-×c2V2×10-3)g，產品中MnO2的質量分數(shù)為ω(MnO2) =×100%，故答案為：滴入最后一滴KMnO4溶液時，溶液呈淺紅色且30s內不褪去；×100%。