Question

【題目】錳的化合物種類較多，也大多具有廣泛的用途。

I. MnO2是H2O2分解的良好的催化劑，它也具有較強(qiáng)的氧化性。某化學(xué)興趣小組通過實(shí)驗(yàn)探究MnO2的性質(zhì)。

（1）該小組設(shè)計(jì)了如下4個(gè)方案以驗(yàn)證MnO2的氧化性，可行的是____________。

A.把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成

B．把MnO2固體加入到H2O2溶液中，觀察是否有氣泡產(chǎn)生

C．Na2SO3溶液中，加入MnO2固體，再滴加BaCl2溶液，觀察是否有白色沉淀生成

D．FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液，再加入MnO2固體，觀察溶液是否變紅

（2）為研究溶液中MnO2的氧化能力與溶液酸堿性的關(guān)系，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下的對(duì)比實(shí)驗(yàn)：在室溫下，取A、B、C三支試管，用同濃度同體積的KI溶液和質(zhì)量、顆粒大小相同的MnO2固體反應(yīng)，然后分別加入1mL 0．2mol／L NaOH溶液、1mL水、1mL 0．1mol／L硫酸。現(xiàn)象記錄如下：

①從以上實(shí)驗(yàn)中，我們可以得出的結(jié)論是_________________________________。

②寫出C試管中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式：_________________________________。

Ⅱ，鐵酸錳( MnFe2O4)可用于熱化學(xué)循環(huán)分解水制氫，可有效緩解能源危機(jī)。MnFe2O4的制備工藝流程如下圖：

已知Fe3+、Mn2+沉淀的pH為上表所示。

①步驟一中投入原料Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質(zhì)的量之比理論上應(yīng)為_____________________。

②步驟二中需控制pH的范圍是 ___________ 。

③步驟三中是否洗滌干凈的判斷方法是 _______________ 。

Answer 1

【答案】Ⅰ.（1）D；（2）①酸性越強(qiáng)，MnO2的氧化能力越強(qiáng)；②MnO2+4H++2I-=Mn2++I2+2H2O；

Ⅱ. ①2∶1；②pH≥10.4；③最后的洗滌液呈中性。

【解析】

試題分析：I.（1）A、MnO2只跟濃鹽酸反應(yīng)且需要加熱，故錯(cuò)誤；B、MnO2作催化劑，不是氧化劑，故錯(cuò)誤；C、BaSO3也是白色沉淀，故錯(cuò)誤；D、如果溶液變?yōu)檠�紅色，說明MnO2的氧化性，故正確；（2）①根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在酸性條件下溶液迅速變?yōu)樽睾稚�，說明I－迅速被氧化成I2，因此得出結(jié)論是：酸性越強(qiáng)，MnO2的氧化能力越強(qiáng)；②I－→I2化合價(jià)升高1價(jià)，MnO2中Mn由＋4價(jià)→＋2價(jià)降低2價(jià)，最小公倍數(shù)為2，則I－系數(shù)為2，MnO2的系數(shù)為1，然后根據(jù)電荷守恒和元素守恒，配平其他，因此離子反應(yīng)方程式為：MnO2+4H++2I-=Mn2++I2+2H2O；II.①根據(jù)鐵酸錳的化學(xué)式MnFe2O4，以及元素守恒，推出兩者物質(zhì)的量之比為2：1；②根據(jù)工藝流程，需要保證Fe3＋、Mn2＋全部轉(zhuǎn)化成沉淀，因此調(diào)節(jié)pH≥10.4；③沉淀表面是KOH，因此檢驗(yàn)沉淀是否洗凈，檢驗(yàn)溶液是否是中性，因此是：最后的洗滌液呈中性。