MnO2在常温下化学性质非常稳定，但在加热条件下可以体现氧化性或还原性。
Ⅰ.某实验小组计划使用MnO2与浓盐酸制备并收集少量Cl2，实验装置如图所示：
（1）仪器m的名称为 圆底烧瓶圆底烧瓶，装置A中发生反应的化学方程式为 MnO2+4HCl（浓） △ MnCl2+Cl2↑+2H2OMnO2+4HCl（浓） △ MnCl2+Cl2↑+2H2O。
（2）装置B的作用为 除去氯气中的杂质气体氯化氢除去氯气中的杂质气体氯化氢，装置F的作用为 防倒吸防倒吸。
（3）在实验进行过程中，小组成员观察到装置E中的紫色石蕊试液先变红后褪色，这一现象发生的原因为 氯气与水反应Cl2+H2O═HCl+HClO，生成的HCl使紫色石蕊试液先变红，HClO使变红后得溶液褪色氯气与水反应Cl2+H2O═HCl+HClO，生成的HCl使紫色石蕊试液先变红，HClO使变红后得溶液褪色。
Ⅱ.实验室中可以利用MnO2碱熔法来制备KMnO4晶体，其步骤如图所示：
△
△
| ①碱熔：在铁制坩埚中将一定量的KClO3与KOH的混合物用酒精喷灯加热至熔化后，向其中逐步加入MnO2粉末并用铁棒搅拌，待加热至5分钟时关闭酒精喷灯，冷却到室温后可见坩埚中存在墨绿色的块状固体，其中主要成分为K2MnO4与KCl。 ②水浸：将坩埚中的块状固体转移至烧杯中，加足量水溶解。 ③歧化：向所得的K2MnO4溶液中通入适量的CO2，促使K2MnO4歧化为KMnO4与MnO2。 ④过滤：除去溶液中的不溶性物质。 ⑤操作X：加热浓缩、冷却结晶、过滤、干燥。 |
KClO3+6KOH+3MnO2 3K2MnO4+KCl+3H2O
高温
KClO3+6KOH+3MnO2 3K2MnO4+KCl+3H2O
；为了加快水浸时固体的溶解速率，可以采取的措施有 高温
粉碎固体、适当提高水的温度
粉碎固体、适当提高水的温度
（写两条）。（5）操作X中空缺的内容为
洗涤
洗涤
；使用恒温烘箱对所得的KMnO4晶体进行干燥时，仪器内部温度一般不宜超过120℃，这是由于 KMnO4受热分解
KMnO4受热分解
。【考点】制备实验方案的设计．
【答案】圆底烧瓶；MnO2+4HCl（浓） MnCl2+Cl2↑+2H2O；除去氯气中的杂质气体氯化氢；防倒吸；氯气与水反应Cl2+H2O═HCl+HClO，生成的HCl使紫色石蕊试液先变红，HClO使变红后得溶液褪色；KClO3+6KOH+3MnO2 3K2MnO4+KCl+3H2O；粉碎固体、适当提高水的温度；洗涤；KMnO4受热分解
△
高温
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：18引用：2难度：0.5
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1．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如图：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，检验Fe3+已经除尽的试剂是；当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]=2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．
（5）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：114引用：4难度：0.5 -
2．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 3.68 9.61 ，检验
Fe3+已经除尽的试剂是．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则操作B是．
（5）煅烧A的反应方程式是．
（6）a g烧渣经过上述工艺可得红氧化铁b g.药典标准规定，制得的红氧化铁中含氧化铁不得少于98.0%，则所选用的烧渣中铁的质量分数应不低于（用含a、b的表达式表示）．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：5引用：1难度：0.5 -
3．硫铁矿烧渣是硫铁矿生产硫酸过程中产生的工业废渣（主要含Fe2O3及少量SiO2、Al2O3、CaO、MgO等杂质）．用该烧渣制取药用辅料--红氧化铁的工艺流程如下：
（1）在“还原焙烧”中产生的有毒气体可能有．
（2）“酸浸”时间一般不超过20min,若在空气中酸浸时间过长，溶液中Fe2+含量将下降，其原因是（用离子方程式表示）．
（3）根据下表数据：
在“除杂”步骤中，为除去Fe3+和Al3+，溶液的pH最大值应小于氢氧化物 Al（OH）3 Mg（OH）2 Fe（OH）3 Fe（OH）2 开始沉淀的pH 3.10 8.54 2.01 7.11 完全沉淀的pH 4.77 11.04 3.68 9.61 ，常温下，当pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol•L-1（已知常温下Ksp[Al（OH）3]═2.0×10-33）．
（4）“中和合成”的目的是将溶液中Fe2+转变为碳酸亚铁沉淀，则A的操作是．发布：2025/1/19 8:0:1组卷：12引用：1难度：0.5
