Question

【题目】将制得的锰粉碎后加入到SnCl2溶液中使其浸出（假定杂质不反应，溶液体积不变），发生反应Mn(s)+ Sn2+(aq) Mn2+(aq)+ Sn(s)(已知含Sn2+水溶液为米黄色)。

（1）为加快反应速率可以采取的措施有____________、____________；

（2）不考虑温度因素，一段时间后Mn的溶解速率加快，可能的原因是____________。

（3）下列能说明反应已达平衡的有____________ (填编号)。

A．溶液的颜色不发生变化 B．溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+)

C．体系中固体的质量不变 D．Mn2+与Sn2+浓度的比值保持不变

（4）室温下，测得溶液中阳离子浓度c(R2+)随时间的变化情况如下图所示，则上述反应的平衡常数K=____________。若其他条件不变，10min后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍，则再次平衡时c(Mn2+) =____________ (不考虑离子水解的影响)。

（5）MnO2也可在MnSO4-H2SO4-H2O为体系的电解液中电解获得，其阳极反应式为______。

Answer 1

【答案】升高温度 增大c(Sn2+) 构成多个微型原电池，加快反应速率 ACD 3 0.375molL-1 Mn2+ —2e- +2H2O＝MnO2 + 4H+

【解析】

根据加快反应速率的因素有升温、加压、增大浓度、加入催化剂、增大接触面积、构成原电池加快反应速率等措施分析解答(1)、(2)；

(3)化学反应达到化学平衡状态时，正逆反应速率相等，且不等于0，各物质的浓度不再发生变化，由此衍生的一些物理量不发生变化，以此进行判断；

(4)根据图像，平衡状态下Mn2+(aq)浓度为0.75mol/L，Sn2+(aq)浓度0.25mol/L，结合平衡常数表达式计算K；根据温度不变，平衡常数不变，分析判断；

(5)阳极发生氧化反应，锰由+2价变成+4价，据此书写阳极的电极反应式。

(1)反应Mn(s)+Sn2+(aq)Mn2+(aq)+Sn(s)，压强影响不大，增大反应速率的因素主要是升温、增大c(Sn2+)离子浓度，故答案为：升高温度；增大c(Sn2+)；

(2)不考虑温度因素，一段时间后，置换出的Sn与Mn构成多个微型原电池，加快反应速率，因此Mn的溶解速率加快，故答案为：构成多个微型原电池，加快反应速率；

(3)反应Mn(s)+Sn2+(aq)Mn2+(aq)+Sn(s)(已知含Sn2+水溶液为米黄色)。A．溶液的颜色不发生变化，说明离子浓度不变，说明反应达到平衡状态，故A正确；B．溶液中c(Mn2+)=c( Sn2+)和起始浓度有关，与平衡状态无直接关系，故B错误；C．体系中固体的质量不变，说明溶液中离子浓度不变，反应达到平衡状态，故C正确；D．Mn2+与Sn2+浓度的比值保持不变说明正逆反应速率相同，反应达到平衡状态，故D正确；故答案为：ACD；

(4)根据图像可知，平衡状态下Mn2+(aq)浓度为0.75mol/L，Sn2+(aq)浓度0.25mol/L，平衡常数K===3；若其他条件不变，10min后向容器中迅速加入蒸馏水至溶液体积变为原来的2倍，由于温度不变，平衡常数不变，因此浓度变为原来的一半=×0.75mol/L=0.375molL-1，故答案为：3；0.375molL-1；

(5)阳极发生氧化反应，锰由+2价变成+4价，电极反应为Mn2++2H2O-2e-=MnO2+4H+，故答案为：Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。