Question

MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节．某研究性学习小组设计了将粗MnO2（含

MnO2是一种重要的无机功能材料，粗MnO2的提纯是工业生产的重要环节．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）第①步加稀H2SO4时，粗MnO2样品中的______（写化学式）转化为可溶性物质．（2）第③步Cl2与热NaOH溶液反应的化学方程式______（3）若粗MnO2样品的质量为12.69g，第①步反应后，经过滤得到8.7g MnO2，并收集到0.224LCO2（标准状况下），则在第②步反应中至少需要______mol NaClO3．（4）该流程中可以循环利用的物质是稀硫酸和______．

Answer 1

（1）MnO₂不溶于硫酸，所以加稀硫酸时样品中的MnO和MnCO₃分别和硫酸反应生成可溶性的MnSO₄，所以粗MnO₂样品中的MnO和MnCO₃转化为可溶性物质，
故答案为：MnO和MnCO₃；
（2）氯气与热的NaOH发生氧化还原反应生成NaCl、NaClO₃、水，离子反应为3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O，故答案为：3Cl₂+6OH^-=5Cl^-+ClO₃^-+3H₂O；
（3）根据质量守恒和化学方程式计算，CO₂的物质的量为0.01mol，则MnCO₃的物质的量为0.01mol，质量为115g/mol×0.01mol=1.15g，所以MnO的质量为3.99g-1.15g=2.84g，其物质的量为

2.84g

71g/mol

=0.04mol，因此与稀硫酸反应时共生成MnSO₄的物质的量为0.05mol，由反应5MnSO₄+2NaClO₃+4H₂O=5MnO₂+Cl₂↑+Na₂SO₄+4H₂SO₄，需要NaClO₃的物质的量为0.05mol×

2

5

=0.02mol，故答案为：0.02；
（4）由工艺流程图可以看出，循环利用的是H₂SO₄和NaClO₃，故答案为：NaClO₃．