MnO2在常溫下化學性質(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.某實驗小組計劃使用MnO2與濃鹽酸制備并收集少量Cl2,實驗裝置如圖所示:
(1)儀器m的名稱為
圓底燒瓶
圓底燒瓶
,裝置A中發(fā)生反應的化學方程式為 MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
MnO
2+4HCl(濃)
MnCl
2+Cl
2↑+2H
2O
。
(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)在實驗進行過程中,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)生的原因為 氯氣與水反應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.實驗室中可以利用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分鐘時關閉酒精噴燈,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、冷卻結晶、過濾、干燥。 |
(4)高溫條件下坩堝中發(fā)生反應的化學方程式為
KClO
3+6KOH+3MnO
23K
2MnO
4+KCl+3H
2O
KClO
3+6KOH+3MnO
23K
2MnO
4+KCl+3H
2O
;為了加快水浸時固體的溶解速率,可以采取的措施有
粉碎固體、適當提高水的溫度
粉碎固體、適當提高水的溫度
(寫兩條)。
(5)操作X中空缺的內(nèi)容為
洗滌
洗滌
;使用恒溫烘箱對所得的KMnO
4晶體進行干燥時,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
。