某兴趣小组设计了利用 M n O _ 2 和 H _ 2…——2024 高考化学第 16 题答案解析

【答案】（1） ①. 恒压滴液漏斗 ②. 增大 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 的溶解度、增大 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ 的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温

（2）防止过多的 $\mathbf { M n O } _ { 2 }$ 与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ 反应生成 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ ，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于$1 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$

（3）除去过量的 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ （或 ${ \mathrm { H } } _ { 2 } { \bf S } { \bf O } _ { 3 } )$

（4）静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { C O } _ { 3 }$ 溶液，若不再产生沉淀，说明 $\mathrm { M n } ^ { 2 + }$ ⁺已沉淀完全

> ⑤D、A、E

【解析】

【分析】步骤Ⅱ中 $\mathbf { M n O } _ { 2 }$ 与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ 在低于 $1 0 \mathrm { { } ^ { \circ } C }$ 时反应生成 ${ \mathrm { M n S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 6 }$ ，反应的化学方程式为$\mathrm { M n O _ { 2 } + 2 H _ { 2 } S O _ { 3 } } \mathrm { = M n S _ { 2 } O _ { 6 } + 2 H _ { 2 } O }$ ，步骤Ⅲ中滴加饱和 $\mathrm { B a } ( \mathrm { O H } ) _ { 2 }$ 除去过量的 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ （或 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 } )$ ），步骤Ⅳ中滴入饱和 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { C O } _ { 3 }$ 溶液发生反应 $\mathrm { M n S _ { 2 } O _ { 6 } + N a _ { 2 } C O _ { 3 } } \mathrm { = M n C O _ { 3 } \downarrow + N a _ { 2 } S _ { 2 } O _ { 6 } } ,$ ，经过滤得到 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 6 }$ 溶液，步骤Ⅴ中 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 6 }$ 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 6 } { \cdot } 2 { \mathrm { H } } _ { 2 } { \mathrm { O } }$ 。

【小问1详解】

根据仪器 a 的特点知，仪器 a 为恒压滴液漏斗；步骤Ⅰ中采用冰水浴是为了增大 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 的溶解度、增大 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ 的浓度，同时为步骤Ⅱ提供低温；

【小问 2 详解】

由于 $\mathbf { M n O } _ { 2 }$ 具有氧化性、 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ （或 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 } )$ ）具有还原性，步骤Ⅱ应分数次加入 $\mathbf { M n O } _ { 2 }$ ，原因是：防止过多的$\mathbf { M n O } _ { 2 }$ 与 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 }$ 反应生成 $\mathrm { M n S O _ { 4 } }$ ，同时防止反应太快、放热太多、不利于控制温度低于 $1 0 \mathrm { { ^ \circ C } }$ ；

【小问3详解】

步骤Ⅲ中滴加饱和 $\mathrm { B a ( O H ) } _ { 2 }$ 溶液的目的是除去过量的 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ （或 $\mathrm { H } _ { 2 } \mathrm { S O } _ { 3 } \mathrm { , }$ ），防止后续反应中 $\mathrm { S O } _ { 2 }$ 与 $\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { C O } _ { 3 }$ 溶液反应，增加饱和 ${ \bf N a } _ { 2 } { \bf C O } _ { 3 }$ 溶液的用量、并使产品中混有杂质；

【小问4详解】

步骤Ⅳ中生成 $\mathbf { M n C O } _ { 3 }$ 沉淀，判断 $\mathrm { M n } ^ { 2 + }$ 已沉淀完全的操作是：静置，向上层清液中继续滴加几滴饱和$\mathrm { N a } _ { 2 } \mathrm { C O } _ { 3 }$ 溶液，若不再产生沉淀，说明 $\mathrm { M n } ^ { 2 + }$ 已沉淀完全；

【小问 5 详解】

步骤Ⅴ的正确操作或现象为：将滤液倒入蒸发皿中→用酒精灯加热→用玻璃棒不断搅拌→蒸发皿中出现少量晶体→停止加热→等待蒸发皿冷却→过滤、洗涤、干燥得到 ${ \mathrm { N a } } _ { 2 } { \mathrm { S } } _ { 2 } { \mathrm { O } } _ { 6 } { \cdot } 2 { \mathrm { H } } _ { 2 } { \mathrm { O } }$ ，依次填入D、A、E。