Question

Образец пиролюзита массой 1,00 г, состоящий из MnO2 и инертных примесей, вносят в конц. хлороводородную кислоту. Выделяющийся газ полностью поглощается раствором избытка иодида калия, который окрашивается в коричневый цвет. Для полного обесцвечивания раствора расходуют 200 мл 0,1 н. раствора тиосульфата натрия. По этим данным рассчитайте массовую долю (%) MnO2 в исходном минерале.

Answer 1

Между пиролюзитом и кислотой идет реакция:
MnO2 + 4H+ + 2Cl− → Mn2+ + 2H2O + Cl2↑
Поглощение хлора избытком иодида калия:
Cl2 + 2 I– → 2 Cl– + I2
Выделившийся иод оттитровывают раствором Na2S2O3:
I2 + 2 S2O32– → 2 I– + S4O62–

Полуреакция восстановления MnO2: MnO2 + 4H+ + 2ē → Mn2+ + 2H2O , fэкв.(MnO2) = ½ ,
а полуреакция окисления тиосульфат-ионов: 2 S2O32– – 2ē → S4O62- , fэкв.(Nа2S2О3) = 1.

Титрование иодометрическое заместительное. Рассчитываем массу MnO2:
m(MnO2)=Cн(Nа2S2О3) ∙ V(Nа2S2О3, л) ∙ M(½MnO2) = 0,1 ∙ 0,2 ∙ 43,47 = 0,8694 г
ω%(MnO2)=m(MnO2) ∙ 100 / m(минерала) = 0,8694 г ∙ 100 / 1,00 = 86,94%