【題目】錳元素在溶液中主要以Mn2+(很淺的肉色,近乎無色)、MnO42-(綠色)、MnO4-(紫色)形式存在。MnO2不溶于稀硫酸。

(1)將8 mL 0.1 mol·L-1的酸性高錳酸鉀溶液和2 mL l.0mol/L的草酸(H2C2O4)溶液在試管中混合,然后將試管置于25℃水浴中,KMnO4溶液濃度隨時(shí)間變化關(guān)系如下圖所示。

① 寫出發(fā)生反應(yīng)的離子方程式:____________

② 計(jì)算前40秒用草酸表示的平均反應(yīng)速率v(草酸)=________________.

③ 40s-65s的反應(yīng)速率比前40s快,解釋原因___________

(2)已知反應(yīng)3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-。

① 向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸,可觀察到的現(xiàn)象是__________.

② 常溫下,在0.512 mol/L K2MnO4溶液中,當(dāng)pH=14時(shí)K2MnO4的轉(zhuǎn)化率為4/9,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為__________

③ 在其他條件不變的條件下,適當(dāng)升溫有利于降低K2MnO4的轉(zhuǎn)化率,則該反應(yīng)的△H___0(填“大于” “小于”或“等于”)。

(3)碳酸錳是一種重要的工業(yè)原料。工業(yè)生產(chǎn)中常用復(fù)分解法生產(chǎn)MnCO3:

MnSO4+2NH4HCO3=MnCO3↓+(NH4)2SO4+CO2↑+H2O。反應(yīng)中通常需加入稍過量的NH4HCO3,且控制溶液的pH為6.8-7.4. 溶液的pH不能過低也不能過高,原因是_______。設(shè)MnSO4溶液為0.19mol/L,則溶液的pH 最高不能超過_________。

[己知MnCO3、Mn(OH)2的Ksp分別為l.8×10-11和1.9×10-13]

(4)制備單質(zhì)錳的實(shí)驗(yàn)裝置如圖,陽極以稀硫酸為電解液,陰極以硫酸錳和硫酸混合液為電解液,電解裝置中“”表示溶液中陰離子移動(dòng)的方向。鉑電極的電極反應(yīng)式為______

【答案】 5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2+2Mn2++8H2O 1×10-3mol·L-1·s-1 Mn2+是此反應(yīng)的催化劑,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,開始生成Mn2+,且濃度越來越大 溶液由綠色變?yōu)樽仙,并有黑色固體生成 l 小于 pH過低沉淀量少;pH過高MnCO3會(huì)生成Mn(OH)2 8.0 Mn2++2e=Mn、2H++2e-=H2

【解析】(1) 高錳酸鉀與草酸發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成錳離子、二氧化碳和水,反應(yīng)的離子方程式為5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O,故答案為:5H2C2O4+6H++2MnO4-=10CO2↑+2Mn2++8H2O;

40KMnO4溶液的濃度變化了0.016mol/L,則草酸的濃度變化為1.6mol/L× =0.04mol/L, v(草酸)= =1×10-3mol·L-1·s-1,故答案為:1×10-3mol·L-1·s-1;

40s-65s的反應(yīng)速率比前40s快,可能的原因是Mn2+是此反應(yīng)的催化劑,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,開始生成Mn2+,且濃度越來越大,故答案為:Mn2+是此反應(yīng)的催化劑,隨著反應(yīng)的進(jìn)行,開始生成Mn2+,且濃度越來越大;

(2) 根據(jù)反應(yīng)3MnO42-+2H2OMnO2+2MnO4-+4OH-,向MnO4-溶液中加入足量稀硫酸,氫氧根離子濃度減小,平衡正向移動(dòng),溶液由綠色變?yōu)樽仙,并有黑色固體生成,故答案為:溶液由綠色變?yōu)樽仙,并有黑色固體生成;

常溫下,在0.512 mol/L K2MnO4溶液中,當(dāng)pH=14時(shí),c(OH-)=1 mol/L K2MnO4的轉(zhuǎn)化率為4/9,平衡時(shí)K2MnO4的濃度為0.512 mol/L×(1-)KMnO4的濃度為0.512 mol/L××=0.512 mol/L×,則該反應(yīng)的平衡常數(shù)的值為=1,故答案為:1

在其他條件不變的條件下,適當(dāng)升溫有利于降低K2MnO4的轉(zhuǎn)化率,說明降低溫度,平衡正向移動(dòng),則該反應(yīng)的H0,故答案為:小于;

(3)加入稍過量的NH4HCO3能提高MnSO4的裝化率,使MnCO3沉淀完全,溶液的pH不能過低,否則H+可與MnCO3,NH4HCO3反應(yīng),溶液的pH也不能過高,pH過高MnCO3會(huì)生成Mn(OH)2沉淀,故答案為:使MnCO3沉淀完全;MnCO3沉淀量少,NH4HCO3與酸反應(yīng)(MnCO3、NH4HCO3與酸反應(yīng)溶解);根據(jù)MnCO3、Mn(OH)2Ksp分別為l.8×10-111.9×10-13Mn(OH)2開始沉淀的c(OH-)= ==10-6 mol/L,pH=8,因此使MnCOspan>3沉淀完全,而且不生成Mn(OH)2,溶液的pH 最高不能超過8,故答案為:pH過低沉淀量少;pH過高MnCO3會(huì)生成Mn(OH)2 ; 8.0。

(4)電解池工作時(shí),陰離子向陽極移動(dòng),陽離子向陰極移動(dòng),由陰離子移動(dòng)方向可知石墨為陽極,鉑極為陰極,陰極發(fā)生還原反應(yīng),生成錳的同時(shí),氫離子得到電子被還原生成氫氣,鉑電極的電極反應(yīng)式為Mn2++2e=Mn、2H++2e-=H2,故答案為:Mn2++2e=Mn、2H++2e-=H2。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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【題目】在某無色強(qiáng)酸性溶液中,下列各組離子一定能大量共存的是(

A. NH4+Fe3+ClO-、SCN-B. Mg2+、Cu2+SO42-、NO3-

C. Na+K+、NO3-SO42-D. K+、Al3+、CO32-、Cl-

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【題目】蘋果汁是人們喜愛的飲料,由于此飲料中含有Fe2+,現(xiàn)榨的蘋果汁在空氣中會(huì)由淡綠色(Fe2+)變?yōu)樽攸S色(Fe3+)。若榨汁時(shí)加入維生素C,可有效防止這種現(xiàn)象發(fā)生。這說明維生素C具有( )

A. 氧化性 B. 還原性 C. 堿性 D. 酸性

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【題目】下列屬于電解質(zhì)的是

A. 氯氣 B. 金屬鋁 C. 氯化鈉 D. 汽油

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【題目】反應(yīng) 3A(g)+2B(g)xC(g)+2D(g)過程中的能量變化如下圖所示,回答下列問題。

1)當(dāng)反應(yīng)達(dá)到平衡時(shí),升高溫度,A 的轉(zhuǎn)化率______(填增大”“減小不變),原因是______;

2)反應(yīng)體系中加入催化劑對(duì)反應(yīng)熱是否有影響?__________,若升高溫度反應(yīng)速率增大, E1的變化是: E1_________。(填增大”“減小不變)。

3)在一定條件下,將 2 mol A 2 mol B 混合于容積為2 L的密閉容器中,發(fā)生如下反應(yīng):3A(g)+B(g)xC(g)+ 2D(g)。2 min末反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài)時(shí),生成0.8 mol D,同時(shí)測(cè)得C的濃度為0.4 mol/L。則此時(shí)的平衡常數(shù)為________;如果增大體系的壓強(qiáng),則平衡體系中C的體積分?jǐn)?shù)將______(填增大”“減小 );如果上述反應(yīng)在相同條件下從逆反應(yīng)開始進(jìn)行,起始時(shí)加入CD4/3mol,要使平衡時(shí)各物質(zhì)的體積分?jǐn)?shù)與原平衡時(shí)完全相同,則還應(yīng)加入______(填“A、B、CD”)物質(zhì)_______mol 。

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【題目】下圖的各方框表示有關(guān)的一種反應(yīng)物或生成物(某些物質(zhì)已經(jīng)略去),其中常溫下 A、CD為無色氣體,C 能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。

1)寫出下列各物質(zhì)的化學(xué)式:

B: ________F__________

2)寫出下列變化的反應(yīng)方程式:

A→D______________;

G→E______________。

3)實(shí)驗(yàn)室里,常用加熱________的混合物的方法制取氣體C。

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【題目】VIA族的氧、硫、硒(Se)、碲(Te)等元素在化合物中常表現(xiàn)出多種氧化態(tài),含VIA族元素的化合物在研究和生產(chǎn)中有許多重要用途。請(qǐng)回答下列問題:

(1) S單質(zhì)的常見形式為S8,其環(huán)狀結(jié)構(gòu)如下圖所示,S原子采用的軌道雜化方式是______;

(2) 原子的第一電離能是指氣態(tài)電中性基態(tài)原子失去一個(gè)電子轉(zhuǎn)化為氣態(tài)基態(tài)正離子所需要的最低能量,O、S、Se原子的第一電離能由大到小的順序?yàn)?/span>________________;

(3) Se原子序數(shù)為______,其核外M層電子的排布式為______

(4) H2Se的酸性比H2S__________(填“強(qiáng)”或“弱”)。氣態(tài)SeO3分子的立體構(gòu)型為______,SO32-離子的立體構(gòu)型為______

(5) H2SeO3的K1和K2分別為2.7×10-3和2.5×10-8,H2SeO4第一步幾乎完全電離,

K2為1.2×10-2,請(qǐng)根據(jù)結(jié)構(gòu)與性質(zhì)的關(guān)系解釋:

① H2SeO3和H2SeO4第一步電離程度大于第二步電離的原因:__________;

② H2SeO4比H2SeO3酸性強(qiáng)的原因: ______

(6)電鍍廠排放的廢水中常含有劇毒的CN離子,可在X的催化下,先用NaClO將CN氧化成CNO,再在酸性條件下CNO繼續(xù)被NaClO氧化成N2和CO2。

① H、C、N、O四種元素的電負(fù)性由小到大的順序?yàn)?/span>_______________________。

② 與CNO互為等電子體微粒的化學(xué)式為_________________(寫出一種即可)。

③ 氰酸(HOCN)是一種鏈狀分子,它與異氰酸(HNCO)互為同分異構(gòu)體,其分子內(nèi)各原子最外層均已達(dá)到穩(wěn)定結(jié)構(gòu),試寫出氰酸的結(jié)構(gòu)式________________

(7)在CrCl3的水溶液中,一定條件下存在組成為[CrCln(H2O)6-nxnx均為正整數(shù))的配離子,將其通過氫離子交換樹脂(R-H),可發(fā)生離子交換反應(yīng):[CrCln(H2O)6-nxxR-H―→Rx[CrCln(H2O)6-n]+xH交換出來的H經(jīng)中和滴定,即可求出xn,確定配離子的組成。

將含0.0015 mol[CrCln(H2O)6-nx的溶液,與R-H完全交換后,中和生成的H需濃度為0.1200 mol·L-1NaOH溶液25.00 mL,可知該配離子的化學(xué)式為___

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【題目】下列物質(zhì)不是因?yàn)榘l(fā)生水解而呈堿性的是( )

A. 醋酸鈉B. 苯酚鈉C. 草酸鈉D. 氫氧化鈉

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【題目】下列各組離子,能在溶液中大量共存的是

A. K+、H+、SO42、OHB. Na+、Ca2+、NO3、CO32

C. Na+、H+、Cl、CO32D. Na+、Cu2+、Cl、SO42

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