MnO2在常溫下化學(xué)性質(zhì)非常穩(wěn)定，但在加熱條件下可以體現(xiàn)氧化性或還原性。
Ⅰ.某實(shí)驗(yàn)小組計(jì)劃使用MnO2與濃鹽酸制備并收集少量Cl2，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示：
（1）儀器m的名稱為 圓底燒瓶圓底燒瓶，裝置A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 MnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl（濃） △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
（2）裝置B的作用為 除去氯氣中的雜質(zhì)氣體氯化氫除去氯氣中的雜質(zhì)氣體氯化氫，裝置F的作用為 防倒吸防倒吸。
（3）在實(shí)驗(yàn)進(jìn)行過程中，小組成員觀察到裝置E中的紫色石蕊試液先變紅后褪色，這一現(xiàn)象發(fā)生的原因?yàn)?氯氣與水反應(yīng)Cl2+H2O═HCl+HClO，生成的HCl使紫色石蕊試液先變紅，HClO使變紅后得溶液褪色氯氣與水反應(yīng)Cl2+H2O═HCl+HClO，生成的HCl使紫色石蕊試液先變紅，HClO使變紅后得溶液褪色。
Ⅱ.實(shí)驗(yàn)室中可以利用MnO2堿熔法來制備KMnO4晶體，其步驟如圖所示：
△
△
| ①堿熔：在鐵制坩堝中將一定量的KClO3與KOH的混合物用酒精噴燈加熱至熔化后，向其中逐步加入MnO2粉末并用鐵棒攪拌，待加熱至5分鐘時(shí)關(guān)閉酒精噴燈，冷卻到室溫后可見坩堝中存在墨綠色的塊狀固體，其中主要成分為K2MnO4與KCl。 ②水浸：將坩堝中的塊狀固體轉(zhuǎn)移至燒杯中，加足量水溶解。 ③歧化：向所得的K2MnO4溶液中通入適量的CO2，促使K2MnO4歧化為KMnO4與MnO2。 ④過濾：除去溶液中的不溶性物質(zhì)。 ⑤操作X：加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、干燥。 |
KClO3+6KOH+3MnO2 3K2MnO4+KCl+3H2O
高溫
KClO3+6KOH+3MnO2 3K2MnO4+KCl+3H2O
；為了加快水浸時(shí)固體的溶解速率，可以采取的措施有 高溫
粉碎固體、適當(dāng)提高水的溫度
粉碎固體、適當(dāng)提高水的溫度
（寫兩條）。（5）操作X中空缺的內(nèi)容為
洗滌
洗滌
；使用恒溫烘箱對(duì)所得的KMnO4晶體進(jìn)行干燥時(shí)，儀器內(nèi)部溫度一般不宜超過120℃，這是由于 KMnO4受熱分解
KMnO4受熱分解
。【考點(diǎn)】制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)．
【答案】圓底燒瓶；MnO2+4HCl（濃） MnCl2+Cl2↑+2H2O；除去氯氣中的雜質(zhì)氣體氯化氫；防倒吸；氯氣與水反應(yīng)Cl2+H2O═HCl+HClO，生成的HCl使紫色石蕊試液先變紅，HClO使變紅后得溶液褪色；KClO3+6KOH+3MnO2 3K2MnO4+KCl+3H2O；粉碎固體、適當(dāng)提高水的溫度；洗滌；KMnO4受熱分解
△
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：17引用：2難度：0.5
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1．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如圖：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是；當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．
（5）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：114引用：4難度：0.5 -
2．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，檢驗(yàn)
Fe3+已經(jīng)除盡的試劑是．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則操作B是．
（5）煅燒A的反應(yīng)方程式是．
（6）a g燒渣經(jīng)過上述工藝可得紅氧化鐵b g.藥典標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，制得的紅氧化鐵中含氧化鐵不得少于98.0%，則所選用的燒渣中鐵的質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)不低于（用含a、b的表達(dá)式表示）．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：5引用：1難度：0.5 -
3．硫鐵礦燒渣是硫鐵礦生產(chǎn)硫酸過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢渣（主要含F(xiàn)e2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等雜質(zhì)）．用該燒渣制取藥用輔料--紅氧化鐵的工藝流程如下：
（1）在“還原焙燒”中產(chǎn)生的有毒氣體可能有．
（2）“酸浸”時(shí)間一般不超過20min,若在空氣中酸浸時(shí)間過長(zhǎng)，溶液中Fe2+含量將下降，其原因是（用離子方程式表示）．
（3）根據(jù)下表數(shù)據(jù)：
在“除雜”步驟中，為除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值應(yīng)小于氫氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 開始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常溫下，當(dāng)pH=5時(shí)，溶液中c（Al3+）=mol?L-1（已知常溫下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是將溶液中Fe2+轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓醽嗚F沉淀，則A的操作是．發(fā)布：2025/1/19 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5