Question

MnO₂是具有多种特殊功能的材料，工业上用菱铁矿（MnCO₃）为原料制备MnO₂的工业流程如下：

试回答以下问题：

（1）提高水浸效率的方法有______、______（填两种）。实验室里洗涤MnO₂时用到的玻璃仪器有_____。NaClO的电子式为_________。

（2）反应①的化学方程式为___________。

（3）反应②生成MnO₂的同时，得到一种黄绿色的气体，则该反应的离子方程式为__________。

（4）反应②的尾气常温下通入NaOH溶液后，生成NaClO可循环利用，若制得87gMnO₂，理论上还需要补充NaClO______mol。

（5）工业上还可以将菱锰矿用硫酸直接浸取后，通过电解MnSO₄和H₂SO₄的混合液制备MnO₂，则电解时阳极的电极反应式为__________。

Answer

（1）加热 搅拌 烧杯、漏斗、玻璃棒

（2）(NH4)2SO4+MnCO3=MnSO4+2NH3↑+CO2↑+H2O

（3）Mn2++2ClO-=MnO2↓+Cl2↑

（4）n(NaClO)=1mol

（5）Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+

【解析】

试题分析：（1）提高反应速率的方法有曾大浓度，提高温度或搅拌等，针对本实验过程，可以选择加热和搅拌。洗涤二氧化锰需要在漏斗中进行，下面用烧杯接着流出的液体，用玻璃棒引流，所以使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒 。在次氯酸钠中氧原子与氯原子形成一对共用电子对，氧从钠原子得到一个电子，所以电子式为 。（2）硫酸铵和碳酸锰反应生成硫酸锰和碳酸铵，碳酸铵在加热条件下分解产生氨气和二氧化碳等，方程式为(NH4)2SO4+MnCO3=MnSO4+2NH3↑+CO2↑+H2O。（3）硫酸锰和次氯酸钠反应生成黄绿色气体为氯气，则硫酸锰做还原剂，次氯酸钠做氧化剂，离子方程式为：Mn2++2ClO-=MnO2↓+Cl2↑。（4）反应生成的氯气通入氢氧化钠又产生氯化钠和次氯酸钠，总体是次氯酸钠中的氯元素最终到氯化钠，氯元素变价为2，锰元素升高2价，所以次氯酸钠与二氧化锰的比例为1:1，所以需要n(NaClO)=1mol。（5）硫酸锰和硫酸在电解时生成二氧化锰，锰元素化合价升高失去电子，在阳极反应，电极反应为：Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+。

考点： 物质的制备实验方案的设计，氧化还原反应反应的书写，电解原理的应用