Question

【題目】高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑，熱分解產生錳酸鉀、二氧化錳、氧氣。完成下列填空：

I. 已知：①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol

②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol

③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol

（1）固體MnO2和二氧化硫氣體反應生成MnSO4固體的熱化學方程式為________________。

II.草酸鈉滴定法測定高錳酸鉀的質量分數涉及到的反應：

C2O42-+2H+→H2C2O4（草酸）

5H2C2O4+2MnO4-+6H+→2Mn2++10CO2↑+8H2O

（2）上述反應在75～80℃進行比較合適，當加熱溫度大于90℃時，會導致草酸鈉消耗增多，其原因是______________________。

（3）將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測得反應溶液中Mn2+的濃度隨反應時間t的變化如圖，Mn2+濃度變化由緩慢增大后迅速增大的原因是____________________________。

III .KMnO4是一種常用消毒劑。

（4）KMnO4消毒機理與下列物質相似的是__________（填序號）。

A. 雙氧水 B.消毒酒精（75%） C.肥皂水 D. 84消毒液（NaClO溶液）

（5）KMnO4消毒效率（用單位質量轉移的電子數表示）是NaClO的______倍（保留兩位小數）。

（6）測定KMnO4產品的純度可用標準Na2SO3溶液滴定。

①配制250ml0.1000mol/L標準Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和____________。

②取某KMnO4產品0.7000g溶于水，并加入____________進行酸化。

A. 稀鹽酸 B.稀硫酸 C.硝酸 D. 次氯酸

③將②所得溶液用0.1000mol/L標準Na2SO3溶液進行滴定，滴定至終點記錄實驗消耗Na2SO3溶液的體積。重復步驟②、③，三次平行實驗數據如表：

實驗次數	1	2	3
消耗Na2SO3溶液體積/ml	19.30	20.98	21.02

（有關離子方程式為：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O）

計算該KMnO4產品的純度為__________。（保留三位有效數字）

Answer 1

【答案】MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H= －248kJ· mol -1 部分草酸發生分解，會導致草酸鈉消耗偏多 生成的Mn2+可能對該反應有催化作用，隨著Mn2+的產生，反應速率大大加快 A D 1.18 250mL容量瓶 B 18.7%

【解析】

I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；將①+③-②可得；

(2)草酸鈉不穩定，當加熱溫度大于90℃時，部分草酸發生分解，會導致草酸鈉消耗偏多；

(3)Mn2+對反應有催化作用；

(4)KMnO4是強氧化劑，與其相似的是雙氧水和84消毒液；

(5)假設相同質量的KMnO4和NaClO都為100g，根據得失電子數量計算；

(6) ①配制250mL0.1000mol/L標準Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶；

②鹽酸和高錳酸鉀反應生成氯氣，硝酸和次氯酸具有氧化性會干擾高錳酸鉀的氧化反應；

③從數據的比較中可以看出，第1組數據為失真數據，后兩組數據的平均值為=21mL，根據相關公式可以計算。

I. (1)①MnO2(s)=Mn(s)+O2(g) ΔH=+520kJ/mol；②S(s)+O2(g)=SO2(g) ΔH=-297kJ/mol；③Mn(s)+2O2(g)+S(s)=MnSO4(s) ΔH=-1065kJ/mol；將①+③-②得，固體MnO2和二氧化硫氣體反應生成MnSO4固體的熱化學方程式為：MnO2(s)+SO2(g)=MnSO4(s) H= －248kJ· mol -1；

(2)草酸鈉不穩定，當加熱溫度大于90℃時，部分草酸發生分解，會導致草酸鈉消耗偏多；

(3)將一定量高錳酸鉀溶液與酸化的草酸鈉溶液混合，測得反應溶液中Mn2+的濃度隨反應時間t的變化如圖，Mn2+濃度變化由緩慢增大后迅速增大的原因是隨著c(Mn2+)的不斷增大，反應速率大大加快，生成的Mn2+對反應有催化作用，且c(Mn2+)越大，催化效果越好；

(4)KMnO4是強氧化劑，與其相似的是雙氧水和84消毒液，故選AD；

(5)假設相同質量的KMnO4和NaClO都為100g，KMnO4做氧化劑生成Mn2+，轉移電子=3.16mol；NaClO做氧化劑生產Cl-，轉移電子=2.68；=1.18，則KMnO4消毒效率（用單位質量轉移的電子數表示）是NaClO的1.18倍；

(6) ①配制250mL0.1000mol/L標準Na2SO3溶液，需要使用的玻璃儀器有燒杯、膠頭滴管、量筒、玻璃棒和250mL容量瓶，故答案為：250mL容量瓶；

②鹽酸和高錳酸鉀反應生成氯氣，故不能用鹽酸酸化高錳酸鉀；硝酸和次氯酸具有氧化性會干擾高錳酸鉀的氧化反應，不選；所以需要用稀硫酸酸化高錳酸鉀，選B；

③從數據的比較中可以看出，第1組數據為失真數據，后兩組數據的平均值為=21mL，測定過程中發生反應的離子方程式為：2MnO4- + 5SO32- + 6H+ ＝5SO42- + 2Mn2+ + 3H2O，則n(MnO4-)=n(SO32-)==0.00084mol，該KMnO4產品的純度為=18.7%。