Question

【题目】一种利用电解锰阳极泥(主要成分MnO2、MnO)制备MnO2的工艺流程如下：

(1)“煅烧氧化”时，1mol MnO煅烧完全转化为Na2MnO4失去电子的物质的量为___________；MnO2煅烧反应的化学方程式为__________________。

(2)“浸取”时，为提高Na2MnO4的浸取率，可采取的措施有____________、____________(列举2点)

(3)“调pH”是将溶液pH 调至约为10，防止pH较低时Na2MnO4自身发生氧化还原反应，生成MnO2和___________；写出用pH试纸测定溶液pH的操作_______________。

(4)“还原”时有无机含氧酸盐生成，发生反应的化学方程式为_____________。

(5)测定产品中MnO2质量分数的步骤如下：

步骤1. 准确称取mg产品，加入c1mol·L-1Na2C2O4溶液V1mL (过量)及适量的稀硫酸，水浴加热煮沸一段时间。(已知：Na2C2O4+2H2SO4+MnO2=MnSO4+2CO2↑+2H2O+Na2SO4)

步骤2. 然后用c2mol·L-1KMnO4标准溶液滴定剩余的Na2C2O4滴定至终点时消耗KMnO4标准溶液V2mL。(已知：5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+10CO2↑+K2SO4+8H2O)

步骤2达滴定终点时判断依据是_____________；产品中MnO2的质量分数为ω(MnO2)=____________(列出计算的表达式即可)。

Answer 1

【答案】 4mol 2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O 煅烧后固体进行粉碎，适量增大水的量 适当提高浸取温度，充分搅拌 MnO4-(或NaMnO4) 取一小段pH试纸置于表面皿(点滴板上)中，用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上，立刻与标准比色卡对照读出pH 2Na2MnO4+HCHO=2MnO2↓+Na2CO3+2NaOH 滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈浅红色且30s内不褪去 ×100%

【解析】 (1)“煅烧氧化”时MnO Na2MnO4锰由+2价变成+6价，失去电子为4e- ，1mol MnO煅烧完全失去电子的物质的量为4mol；MnO2煅烧反应的化学方程式为2MnO2+4NaOH+O22Na2MnO4+2H2O。

(2)“浸取”时，为提高Na2MnO4的浸取率，就是增大化学反应速率，所以可采取的措施有：煅烧后固体进行粉碎，增大接触面积，适量增大水的量促进溶解，；适当提高浸取温度，加快化学反应速率，充分搅拌让物质充分迅速

(3)Na2MnO4中Mn的化合价为+6 ,MnO2中Mn的化合价为+4, Na2MnO4自身发生氧化还原反应，Mn的化合价为要升高,即发生MnO2 Na2MnO4 MnO4_,所以能生成MnO2,MnO4-(或NaMnO4)

用pH试纸测定溶液pH的操作操作为(6). 取一小段pH试纸置于表面皿(点滴板上)中，用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上，立刻与标准比色卡对照读出pH 。答案：MnO4-(或NaMnO4) 取一小段pH试纸置于表面皿(点滴板上)中，用玻璃棒蘸取试液滴在pH试纸上，立刻与标准比色卡对照读出pH 。

(4)由 “还原指Na2MnO4与甲醛反应，发生反应的化学方程式为2Na2MnO4+HCHO=2MnO2↓+Na2CO3+2NaOH。

（5）达滴定终点时判断依据是：滴入最后一滴KMnO4溶液时，溶液呈浅红色且30s内不褪去。

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

产品中MnO2的质量分数为m(MnO2)= (C1V1-2.5C2V2)mol87g/mol=87 (C1V1-2.5C2V2)/1000g

产品中MnO2的质量分数为ω(MnO2)= 87(C1V1-2.5C2V2)/1000m100