Question

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

(1)“煅燒氧化”時(shí)，1mol MnO煅燒完全轉(zhuǎn)化為Na2MnO4失去電子的物質(zhì)的量為___________；MnO2煅燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為__________________。

(2)“浸取”時(shí)，為提高Na2MnO4的浸取率，可采取的措施有____________、____________(列舉2點(diǎn))

(3)“調(diào)pH”是將溶液pH 調(diào)至約為10，防止pH較低時(shí)Na2MnO4自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成MnO2和___________；寫出用pH試紙測定溶液pH的操作_______________。

(4)“還原”時(shí)有無機(jī)含氧酸鹽生成，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____________。

(5)測定產(chǎn)品中MnO2質(zhì)量分?jǐn)?shù)的步驟如下：

步驟1. 準(zhǔn)確稱取mg產(chǎn)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(shí)間。(已知：Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4)

步驟2. 然后用c2mol·L-1KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定剩余的Na2C2O4滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗KMnO4標(biāo)準(zhǔn)溶液V2mL。(已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

步驟2達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)判斷依據(jù)是_____________；產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω(MnO2)=____________(列出計(jì)算的表達(dá)式即可)。

Answer 1

【答案】 4mol 2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O 煅燒后固體進(jìn)行粉碎，適量增大水的量 適當(dāng)提高浸取溫度，充分?jǐn)嚢?/span> MnO4-(或NaMnO4) 取一小段pH試紙置于表面皿(點(diǎn)滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀出pH 2Na2MnO4+HCHO=2MnO2↓+Na2CO3+2NaOH 滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液呈淺紅色且30s內(nèi)不褪去 ×100%

【解析】 (1)“煅燒氧化”時(shí)MnO Na2MnO4錳由+2價(jià)變成+6價(jià)，失去電子為4e- ，1mol MnO煅燒完全失去電子的物質(zhì)的量為4mol；MnO2煅燒反應(yīng)的化學(xué)方程式為2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O。

(2)“浸取”時(shí)，為提高Na2MnO4的浸取率，就是增大化學(xué)反應(yīng)速率，所以可采取的措施有：煅燒后固體進(jìn)行粉碎，增大接觸面積，適量增大水的量促進(jìn)溶解，；適當(dāng)提高浸取溫度，加快化學(xué)反應(yīng)速率，充分?jǐn)嚢枳屛镔|(zhì)充分迅速

(3)Na2MnO4中Mn的化合價(jià)為+6 ,MnO2中Mn的化合價(jià)為+4, Na2MnO4自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)，Mn的化合價(jià)為要升高,即發(fā)生MnO2 Na2MnO4 MnO4_,所以能生成MnO2,MnO4-(或NaMnO4)

用pH試紙測定溶液pH的操作操作為(6). 取一小段pH試紙置于表面皿(點(diǎn)滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀出pH 。答案：MnO4-(或NaMnO4) 取一小段pH試紙置于表面皿(點(diǎn)滴板上)中，用玻璃棒蘸取試液滴在pH試紙上，立刻與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照讀出pH 。

(4)由 “還原指Na2MnO4與甲醛反應(yīng)，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Na2MnO4+HCHO=2MnO2↓+Na2CO3+2NaOH。

（5）達(dá)滴定終點(diǎn)時(shí)判斷依據(jù)是：滴入最后一滴KMnO4溶液時(shí)，溶液呈淺紅色且30s內(nèi)不褪去。

由5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

5 2

X c2v2 X== 2.5C2V2

由Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4

1 1

C1V1-2.5C2V2 Y Y= (C1V1-2.5C2V2)mol

產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為m(MnO2)= (C1V1-2.5C2V2)mol87g/mol=87 (C1V1-2.5C2V2)/1000g

產(chǎn)品中MnO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為ω(MnO2)= 87(C1V1-2.5C2V2)/1000m100