化学
MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛.利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取纯MnO2的流程如图1:请回答下列问题:(1)为加快酸浸速率可采取的措施有(答两点).酸浸过程中稀硫酸可否用盐酸代替,回答并说明理由.(2)操作X的名称是.氧化过程反应的离子方程式是.(3)加热条件下Cl2与NaOH溶液反应,其氧化产物和还原产物的物质的量之比为.(4)酸浸过程中得到的溶液所含主要溶质为,电解该溶液也可制得MnO2和H2,写出该电解过程中阳极的电极反应式.(5)MnO2常用作某些化学反应的催

2019-06-25

MnO2在电池、玻璃、有机合成等工业生产中应用广泛.利用粗MnO2(含有杂质MnO和MnCO3)制取纯MnO2的流程如图1:
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请回答下列问题:
(1)为加快酸浸速率可采取的措施有___(答两点).酸浸过程中稀硫酸可否用盐酸代替,回答并说明理由___.
(2)操作X的名称是___.氧化过程反应的离子方程式是___.
(3)加热条件下Cl2与NaOH溶液反应,其氧化产物和还原产物的物质的量之比为___.
(4)酸浸过程中得到的溶液所含主要溶质为___,电解该溶液也可制得MnO2和H2,写出该电解过程中阳极的电极反应式___.
(5)MnO2常用作某些化学反应的催化剂.图2为2H2O2═2H2O+O2↑反应过程中的能量变化示意图,下列说法正确的是___.
a.该反应为吸热反应,热效应为△H
b.反应历程b有催化剂参加
c.有催化剂时,该反应的活化能为E1+E2
d.改变催化剂,可改变该反应的活化能.
优质解答
(1)将粗MnO2粉碎、适当增大硫酸浓度、升高温度等可以加快酸浸速率;盐酸能与MnO2反应产生氯气,故不能用盐酸代替硫酸;
故答案为:将粗MnO2粉碎、适当增大硫酸浓度、升高温度等;否,盐酸能与MnO2反应产生氯气;
(2)粗MnO2样品加入硫酸,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,过滤后得二氧化锰固体及含有硫酸锰的滤液,氯酸钠氧化锰离子,反应为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
故答案为:过滤;5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
(3)加热条件下Cl2与NaOH溶液反应,生成氯酸钠,该反应为:Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,其氧化产物(NaClO3)和还原产物(NaCl)的物质的量之比为1:5;
故答案为:1:5;
(4)根据分析酸浸过程中得到的溶液所含主要溶质为MnSO4,电解该溶液也可制得MnO2和H2,阳极发生氧化反应,则阳极的反应式为:Mn2+-2e-+H2O=MnO2↓+4H+
故答案为:MnSO4;Mn2+-2e-+H2O=MnO2↓+4H+
(5)a.由图可知,反应的能量降低,该反应为放热反应,热效应为△H<0,故a错误;
b.反应历程b活化能降低,但不影响反应的反应热,应为有催化剂参加,故b正确;
c.有催化剂时,活化能降低,不为E1+E2,故c错误;
d.改变催化剂,可改变该反应的活化能,故d正确;
故答案为:bd.
(1)将粗MnO2粉碎、适当增大硫酸浓度、升高温度等可以加快酸浸速率;盐酸能与MnO2反应产生氯气,故不能用盐酸代替硫酸;
故答案为:将粗MnO2粉碎、适当增大硫酸浓度、升高温度等;否,盐酸能与MnO2反应产生氯气;
(2)粗MnO2样品加入硫酸,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,过滤后得二氧化锰固体及含有硫酸锰的滤液,氯酸钠氧化锰离子,反应为5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
故答案为:过滤;5Mn2++2ClO3-+4H2O=5MnO2↓+Cl2↑+8H+
(3)加热条件下Cl2与NaOH溶液反应,生成氯酸钠,该反应为:Cl2+6NaOH=5NaCl+NaClO3+3H2O,其氧化产物(NaClO3)和还原产物(NaCl)的物质的量之比为1:5;
故答案为:1:5;
(4)根据分析酸浸过程中得到的溶液所含主要溶质为MnSO4,电解该溶液也可制得MnO2和H2,阳极发生氧化反应,则阳极的反应式为:Mn2+-2e-+H2O=MnO2↓+4H+
故答案为:MnSO4;Mn2+-2e-+H2O=MnO2↓+4H+
(5)a.由图可知,反应的能量降低,该反应为放热反应,热效应为△H<0,故a错误;
b.反应历程b活化能降低,但不影响反应的反应热,应为有催化剂参加,故b正确;
c.有催化剂时,活化能降低,不为E1+E2,故c错误;
d.改变催化剂,可改变该反应的活化能,故d正确;
故答案为:bd.
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