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某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應(yīng)。查閱資料顯示:
a.Mn2+在一定條件下能被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、
M
n
O
2
-
4
(綠色)、
M
n
O
-
4
(紫色)。
b.濃堿條件下,
M
n
O
-
4
可被OH-還原為
M
n
O
2
-
4

c.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān),NaClO的氧化性隨堿性增強而減弱。
d.Mn(OH)2為白色沉淀。
實驗裝置如圖(夾持裝置略):

序號 物質(zhì)X C中實驗現(xiàn)象
通入Cl2 通入Cl2
得到無色溶液 產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化
5%NaOH溶液 產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉?/td>
40%NaOH溶液 產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀 棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉?/td>
(1)A中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式如下:2KMnO4+16HCl═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O。用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目

(2)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為
2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
。
(3)對比實驗Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實驗現(xiàn)象,對于Mn2+還原性與溶液酸堿性的認(rèn)識是
二價錳化合物在中性或弱酸性條件下只能被氧化到MnO2,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài),Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強
二價錳化合物在中性或弱酸性條件下只能被氧化到MnO2,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài),Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強

(4)根據(jù)資料b,Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液,而實驗中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。
原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將
M
n
O
2
-
4
氧化為
M
n
O
-
4
。
①用化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因:
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
。
②?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,觀察到溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且有無色無味的氣體產(chǎn)生,該氣體的化學(xué)式為
O2
O2
,同時還可觀察到溶液的綠色緩慢加深,即可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過量。
③從化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的快慢的角度,分析實驗Ⅲ未得到綠色溶液的可能原因:
溶液中存在反應(yīng)i 4
M
n
O
-
4
+4OH-=4
M
n
O
2
-
4
+O2↑+2H2O、反應(yīng)ii 3ClO-+2MnO2+2OH-=2
M
n
O
-
4
+3Cl-+H2O,c(OH-)、c(ClO-)均很大時,反應(yīng)ii的速率大于反應(yīng)i
溶液中存在反應(yīng)i 4
M
n
O
-
4
+4OH-=4
M
n
O
2
-
4
+O2↑+2H2O、反應(yīng)ii 3ClO-+2MnO2+2OH-=2
M
n
O
-
4
+3Cl-+H2O,c(OH-)、c(ClO-)均很大時,反應(yīng)ii的速率大于反應(yīng)i

【答案】;2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;二價錳化合物在中性或弱酸性條件下只能被氧化到MnO2,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài),Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強;Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;O2;溶液中存在反應(yīng)i 4
M
n
O
-
4
+4OH-=4
M
n
O
2
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4
+O2↑+2H2O、反應(yīng)ii 3ClO-+2MnO2+2OH-=2
M
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O
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+3Cl-+H2O,c(OH-)、c(ClO-)均很大時,反應(yīng)ii的速率大于反應(yīng)i
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:111引用:3難度:0.3
相似題
  • 1.如圖是在實驗室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實驗的組合裝置,部分固定裝置未畫出。
    (1)在組裝好裝置后,若要檢驗A~D裝置的氣密性,其操作是首先
     
    ,然后往D中裝入水,然后微熱A,觀察到D中有氣泡冒出,移開酒精燈或松開雙手,D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變,說明裝置氣密性良好。
    (2)裝置D中盛放NaOH溶液的作用是
     
    。
    (3)關(guān)閉彈簧夾1后,打開彈簧夾2,殘余氣體進(jìn)入E、F、G中,能說明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為
     
    ;發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是
     
    。
    (4)為了驗證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng),設(shè)計了如下實驗:取E中的溶液,往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液,產(chǎn)生白色沉淀,說明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理?
     
    (填“合理”或“不合理”),原因是
     
    。
    (5)實驗過程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色,此實驗證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性?請設(shè)計實驗驗證:
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:23引用:2難度:0.5
  • 2.某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律,設(shè)計了如下系列實驗。
    Ⅰ.(1)將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中,試預(yù)測實驗結(jié)果:
     
    與鹽酸反應(yīng)最劇烈,
     
    與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。(填元素符號)
    (2)向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁,可證明Cl的非金屬性比S強,反應(yīng)的離子方程式為:
     
    。
    Ⅱ.利用如圖裝置可驗證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
    (1)儀器A的名稱為
     
    。
    (2)實驗室中現(xiàn)有藥品:①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體,請選擇合適藥品設(shè)計實驗驗證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律;裝置A、B中所裝藥品分別為
     
     
    。(填序號)但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷,如何改進(jìn)?
     
    。

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5
  • 3.某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng),用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實驗.請回答下列問題:
    (1)裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     

    (2)裝置B 的作用是貯存多余的氣體,B中廣口瓶內(nèi)應(yīng)盛放的液體是
     
    (填序號)
    ①水   ②酸性KMnO4  ③Na2CO3溶液      ④飽和的NaHSO3溶液
    (3)裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同,但原因卻不同.用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
    (4)裝置D中試管口塞一團棉花,棉花中應(yīng)浸有一種液體,這種液體是
     

    (5)實驗完畢,待A中燒瓶內(nèi)液體冷卻后,過濾,向濾液中加入少量的蒸餾水稀釋,溶液為藍(lán)色.為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān),而與其它離子無關(guān),某同學(xué)設(shè)計了下列實驗,其中對實驗?zāi)康臎]有意義的是
     
    (填序號)
    ①觀察稀H2SO4 溶液呈無色  ②觀察CuSO4 粉末呈白色  ③稀釋CuSO4溶液,溶液藍(lán)色變淺  ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液,生成藍(lán)色沉淀,過濾,濾液呈無色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液,生成白色沉淀,過濾,濾液仍顯藍(lán)色

    發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:11引用:2難度:0.7
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