KMnO4和MnO2都是重要化学物质，在实验室可以做氧化剂和催化剂，某学习小组对两种物质的...

KMnO4和MnO2都是重要化学物质，在实验室可以做氧化剂和催化剂，某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下：

I.MnO2的制备：

该学习小组设计了将粗MnO2（含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3）样品转化为纯MnO2实验，其工艺流程如下：

请回答下列问题：

（1）第①步操作中，生成CO2的化学方程式为____________。

（2）第②步操作中，NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为_____________。

（3）第③步操作中，最终得到的固体除NaClO3外，还一定含有下列物质中的_________（填序号）。

a. NaCl　　 b. NaClO　　 c. NaClO4　　 d. NaOH

（4）为得到纯净的MnO2，须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。洗涤沉淀所用的玻璃仪器有：_____________，判断是否洗涤干净可选用的试剂是____________（填化学式）。

（5）NaClO3和MnO2在一定条件下都可以氧化浓盐酸制取氯气，制取等量的氯气消耗NaClO3与MnO2的物质的量之比为__________。

（6）工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰，该过程的阳极反应式为___________。

II.KMnO4的制备和性质：

（7）实验室由二氧化锰制备高锰酸钾可分二步进行：

第一步：MnO2与KOH共熔并通入氧气：2MnO2+4KOH+O2=2K2MnO4+2H2O

第二步：通入CO2，可使K2MnO4发生歧化反应生成KMnO4和MnO2。

第二步完成反应时，转化为KMnO4的K2MnO4占其全部的百分率约为______＿（精确到0.1%）

（8）该小组同学为了探究KMnO4溶液和Na2C2O4溶液的反应过程，将酸性KMnO4溶液逐滴滴入一定体积的Na2C2O4溶液中（温度相同，并不断振荡），记录的现象如下：

请将MnO4-氧化C2O42- 的离子方程式补充完整：

______MnO4-+C2O42-+_______=______Mn2++_____CO2↑+_______

请分析KMnO4溶液褪色时间变化的可能原因_____________________。

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KMnO4和MnO2都是重要化学物质，在实验室可以做氧化剂和催化剂，某学习小组对两种物质的制备和性质探究如下：

I．MnO2的制备：

该学习小组设计了将粗MnO2(含有较多的MnO、MnCO3和Fe2O3)样品转化为纯MnO2实验，其工艺流程如下：

请回答下列问题：

(1)第②步操作中，NaClO3氧化MnSO4的离子方程式为_____________________。

(2)为得到纯净的MnO2，须将过滤后的MnO2合并后进行洗涤。洗涤沉淀所用的玻璃仪器除玻璃棒外，还需要有：_________________，判断是否洗涤干净可选用的试剂是_____________(填化学式)。

(3)工业上可以以石墨为电极电解酸化的硫酸锰制取二氧化锰，该过程的阳极反应式为____________。

II．KMnO4的性质与应用：该小组同学利用KMnO4溶液测定某物质的组成：

CuSO4溶液与K2C2O4溶液混合反应，产物之一是某种只含一种阴离子的蓝色钾盐水合物。通过下述实验确定该晶体的组成。

步骤a：称取0.6720 g样品，放入锥形瓶，加入适量2 mol·L－1稀硫酸，微热使样品溶解。再加入30 ml水加热，用0.2000 mol·L－1KMnO4溶液滴定至终点，消耗8.00 mlKMnO4溶液。

步骤b：接着将溶液充分加热，使淡紫红色消失，溶液最终呈现蓝色。冷却后，调节pH并加入过量的KI固体，溶液变为棕色并产生白色沉淀CuI。用0.2500 mol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至终点，消耗8.00 ml Na2S2O3溶液。已知涉及的部分反应的离子方程式为：I2+2S2O32-=2I+S4O62-

(4)已知室温下CuI的Ksp=1.27×10－12，欲使溶液中c(Cu )≤1.0×10－6mol·L－1，应保持溶液中c(I－)≥　 mol·L－1。

(5)MnO4－在酸性条件下，加热能分解为O2，同时生成Mn2＋。写出该反应的离子方程式为__________________________。若无此加热操作，则测定的Cu2＋的含量将会　　　　　　 (填“偏高”、“偏低”或“不变”)。

(6)若用淀粉溶液做指示剂，则滴定终点观察到的现象为__________________。

(7)样品晶体的组成化学式为：_____________________。

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（12分）实验室常用强氧化剂（如KMnO4、KClO3、MnO2等）氧化浓盐酸的方法来制备氯气。某研究性学习小组欲探究用Na2O2与浓盐酸制备并检验氯气。供选用的实验试剂及装置如下（部分导管、蒸馏水略）：

（1）写出用Na2O2与浓盐酸制备氯气的化学方程式_________________________。

（2）下列装置组合最合理的是__________  （填序号，需考虑实验结束撤除装置时残留有害气体的处理）。

（3）尾气经处理后仍有较多气体排出，其主要原因可用化学方程式表示为：____________ 。

（4）某小组成员建议用双氧水代替过氧化钠进行实验更好，请你给出两条合适的理由：

①  ___________________________________，②  ___________________________________。

（5）你是否同意将Na2O2与浓盐酸的反应作为实验室制备氯气的方法之一？___________（填“是”或“否”）；理由是__________________________________________ 。

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KMnO4在生产和生活中有着广泛的用途，某化学小组在实验室制备KMnO4并探究其性质。请回答下列问题：

（一）KMnO4的制备。

步骤Ⅰ．先利用如图甲所示装置由MnO2制备K2MnO4 。

（1）装置A应选用图乙中的______________ (填“a”、“b”或“c”)。

（2）装置B中所盛试剂的名称为_________________。

（3）装置C处制备K2MnO4的化学方程式为________________________。

步骤Ⅱ．由K2MnO4制备KMnO4。已知： K2MnO4易溶于水，水溶液呈墨绿色。

主要过程如下：

①充分反应后，将装置C处所得固体加水溶解，过滤；

②向①的滤液中通入足量CO2，过滤出生成的MnO2；

③将②的滤液经过一系列实验操作从而获得KMnO4晶体。

（4）过程③干燥KMnO4时，温度不宜过高的原因是_______________。

（5）过程②向①的滤液中通入足量CO2，可观察到的现象为______________________； 该步反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为____________。

(二）KMnO4的性质。

（6） KMnO4具有强氧化性，某化学学习小组利用2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4 =K2SO4+2MnSO4+10CO2 +8H2O的反应原理，用配制好的0.10mol/LKMnO4溶液来测定 H2C2O4溶液的浓度，酸性KMnO4溶液应放在_______滴定管中（填“酸式”或“碱式”），滴定时所得的实验数据如下表，试计算所测H2C2O4溶液的浓度为_______mol·L-1。

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锰的化合物种类较多，也大多具有广泛的用途。

I. MnO2是H2O2分解的良好的催化剂，它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。

（1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是____________。

A.把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成

B．把MnO2固体加入到H2O2溶液中，观察是否有气泡产生

C．Na2SO3溶液中，加入MnO2固体，再滴加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成

D．FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液，再加入MnO2固体，观察溶液是否变红

（2）为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系，该小组同学设计了如下的对比实验：在室温下，取A、B、C三支试管，用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应，然后分别加入1mL 0．2mol／L NaOH溶液、1mL水、1mL 0．1mol／L硫酸。现象记录如下：

①从以上实验中，我们可以得出的结论是_________________________________。

②写出C试管中发生反应的离子方程式：_________________________________。

Ⅱ，铁酸锰( MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢，可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如下图：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH为上表所示。

①步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为_____________________。

②步骤二中需控制pH的范围是　 ___________　 。

③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是　 _______________　 。

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锰的化合物种类较多，也大多具有广泛的用途。

I.MnO2是H2O2分解的良好的催化剂，它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。

（1）该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是_____________。

A．把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成

B．把MnO2固体加入到H2O2溶液中，观察是否有气泡产生

C．Na2 SO3溶液中，加入MnO2固体，再滴加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成

D．FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液，再加入MnO2固体，观察溶液是否变红

（2）为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系，该小组同学设计了如下的对比实验：在

室温下，取A、B、C三支试管，用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应，然后分别加入1mL 0.2mol／L NaOH溶液、1mL水、1mL 0.1mol／L硫酸。现象记录如下：

从以上实验中，我们可以得出的结论是____________。

②写出C试管中发生反应的离子方程式：________________。

Ⅱ，铁酸锰( MnFe2O4)可用于热化学循环分解水制氢，可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如下图：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表所示。

①步骤一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比理论上应为___________________。

②步骤二中需控制pH的范围是_______________

③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是_____________.

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MnO₂是一种重要的催化剂。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）写出1个用二氧化锰作催化剂的化学反应方程式________。

（2）第②步反应的离子反应方程式为________。

（3）检验过滤Ⅰ所得的MnO₂是否洗涤干净的方法是。

（4）第③步反应的化学反应方程式为________。

（5）上述流程中可用于循环使用的物质是________（填化学式）；过滤操作和蒸发操作中都要用到的玻璃仪器是________。

（6）若粗MnO₂样品的质量为25.38g，第①步反应后，经过滤得到17.4g MnO₂，并收集到0.448LCO₂（标准状况下），则样品中所含的MnO质量为________g。

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高锰酸钾是常用的氧化剂。某化学小组在实验室以软锰矿(主要成分是MnO2)为原料制备KMnO4，下图是实验室制备高锰酸钾的操作流程。

已知：

请回答：

（1）反应①的化学方程式为______。加热软锰矿、KClO3、和KOH固体时，除三脚架、玻璃棒、泥三角和铁坩埚外，还用到的仪器有_____，不采用瓷坩埚而选用铁坩埚的理由是________。

（2）反应②中氧化产物与还原产物的物质的量之比为________；上述流程中可以循环利用的物质是__________

（3）实验时，从滤液中得到KMnO4晶体的实验操作a为_____。若CO2过量会生成KHCO3导致得到的KMnO4产品的纯度降低其原因是_________

（4）反应③是模拟工业上采用惰性电极电解法制取高锰酸钾晶体，写出反应的化学方程式_____。

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