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MnO2在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为Mn2+,它还对H2O2的分解具有良好的催化效果.某兴趣小组通过实验研究MnO2性质.
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是
A
A

A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比实验:
实验 外加试剂 现象
A 1滴0.2mol/LNaOH溶液 不变色
B 1滴水 缓慢变浅棕褐色
C 1滴0.1mol/L硫酸 迅速变棕褐色
①该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是
酸性越强,MnO2氧化性越强
酸性越强,MnO2氧化性越强

②写出在酸性条件下MnO2氧化I-的离子方程式
2I-+MnO2+4H+═I2+Mn2++2H2O
2I-+MnO2+4H+═I2+Mn2++2H2O

(3)为了探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度按1g/cm3)配制浓度为3%的H2O2溶液(密度按1g/cm3)100mL.配制过程中除了用到量筒、烧杯、100mL容量瓶外,还需用到的玻璃仪器名称是
玻璃棒、胶头滴管
玻璃棒、胶头滴管
,需用量筒量取
10.0
10.0
mL30%的H2O2溶液.MnO2催化H2O2分解的化学方程式为
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
,反应结束后将液体与MnO2分离的实验操作名称叫
过滤
过滤

(4)实验室用MnO2制取氯气的化学方程式为
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2 ↑+2H2O
MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2 ↑+2H2O
分析:(1)三价铁离子和KSCN溶液反应:Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3颜色为血红色,亚硫酸钡为白色沉淀,二氧化锰与稀盐酸在常温下不反应;
(2)碘单质在水中的颜色为棕褐色,二氧化锰氧化碘离子生成单质碘,碘浓度越大,颜色越深;根据锰的氧化性和碘离子的还原性解答;
(3)根据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器;根据所需30%的H2O2溶液的浓度与3%的H2O2溶液的关系确定所需的量筒的体积;根据固体和液体的分离方法解答;
(4)根据浓盐酸和二氧化锰的性质判断生成物,从而确定方程式;
解答:解:(1)A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,如果二氧化锰具有氧化性,将+2价的铁氧化成+3价的铁,则再加入KSCN溶液,三价铁离子和KSCN溶液反应:Fe3++3SCN-?Fe(SCN)3颜色为血红色,所以观察溶液是否变红可判断,故A正确;
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红,不加MnO2固体也能变红,变红是三价铁离子和KSCN溶液反应的结果,故B错误;
C.把Na2SO3溶液再加入BaCl2溶液,有白色沉淀亚硫酸钠生成,MnO2固体加入与否无关,故C错误;
D.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成,二氧化锰与浓盐酸反应需在加热的条件下,稀盐酸且常温,不反应,故D错误;
故选A.
(2)①该小组从上述对比实验中,碘浓度越大,颜色越深,说明生成的碘越多,与此对应的条件是酸性强,
故答案为:酸性越强,MnO2氧化性越强;
②在酸性条件下MnO2氧化I-,二氧化锰被还原成+2价的锰离子,碘离子被还原成单质碘,所以离子方程式为:2I-+MnO2+4H+═I2+Mn2++2H2O,
故答案为:2I-+MnO2+4H+═I2+Mn2++2H2O;
(3)配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,用30%的H2O2溶液(密度按1g/cm3)配制浓度为3%的H2O2溶液(密度按1g/cm3)100mL,过氧化氢的浓度为原来的
1
10
,量筒的精确度为0.1mL,所以需用量筒10.0mL量取药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;过氧化氢在二氧化锰的作用下分解出水和氧气;反应后的溶液为二氧化锰和水,二氧化锰难溶于水,固体和液体分离可采用过滤的方法,
故答案为:玻璃棒、胶头滴管;10.0;2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;过滤;
(4)浓盐酸和二氧化锰在加热条件下能发生氧化还原反应生成氯化锰、氯气、水,反应的方程式为MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2 ↑+2H2O,
故答案为:MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+Cl2 ↑+2H2O;
点评:本题考查了MnO2的氧化能力的探究,解答须根据二氧化锰、过氧化氢的性质解答,题目难度中等.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中化学 来源: 题型:阅读理解

MnO2在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为Mn2+,它还对H2O2的分解具有良好的催化效果.某兴趣小组通过实验研究MnO2性质.
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是
 

A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2溶液,观察是否有白色沉淀生成
D.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄氯色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比实验:
实验 外加试剂 现象
A 1滴0.2mol/LNaOH溶液 不变色
B 1滴水 缓慢变浅棕褐色
C 1滴0.1mol/L硫酸 迅速变棕褐色
①该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是
 

②写出在酸性条件下MnO2氧化I-的离子方程式
 

(3)为了探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度按1g/cm3)配制浓度为3%的H2O2溶液(密度按1g/cm3)100mL.配制过程中除了用到量筒、烧杯、100mL容量瓶外,还需用到的玻璃仪器名称是
 
,需用量筒量取
 
mL30%的H2O2溶液.MnO2催化H2O2分解的化学方程式为
 
,反应结束后将液体与MnO2分离的实验操作名称叫
 

(4)实验室用MnO2制取氯气的化学方程式为
 

(5)MnO2可用于制作干电池,电池总反应为:Zn+2MnO2+2NH4+=Zn2++Mn2O3+2NH3+H2O,则其正极的电极反应式为
 

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科目:高中化学 来源: 题型:

(10分)MnO2和锌是制造干电池的主要原料。某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的主要成份为:

软锰矿:MnO2含量≥65%      Al2O3含量为4%

闪锌矿:ZnS含量≥80%   FeS、CuS、 CdS含量各为2%

电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出。

电解锌的传统生产工艺为:闪锌矿高温氧化脱硫再用热还原法还原得粗锌:

2ZnS+O22ZnO+2SO2  2C+O22CO  ZnO+COZn(g)+CO2

将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸,再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。

现在生产MnO2和锌的新工艺主要是通过电解获得MnO2和锌,副产品是硫、金属铜和镉。简化流程杠图如下:

试回答下列问题:

(1)Zn的原子序数为30,它在元素周期表中的位置是            ;软锰矿、闪锌矿粉未与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化-还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,据此写出MnO2在酸性溶液中分别FeS发生氧化-还原反应的化学方程式                                   ;软锰矿中Al2O3溶于硫酸的离子方程式                          ;由滤渣甲回收硫黄的实验方法是                               

(2)用离子方程式表示浸出液A与适量Zn粉作用得到滤液B与滤渣乙的过程      ______________________________________________________________________。

(3)滤渣丙的化学成分是               

(4)用铁和铂电极电解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2,电解时,铁做       极,铁极发生的电极反应为                       。

 

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科目:高中化学 来源:福建省泉州市2010年高中毕业班五月质量检测理综化学部分 题型:填空题

(15分)
MnO2在酸性溶液中具有强氧化性,可被还原为Mn2+,它还对H2O2的分解具有良好的催化效果。某兴趣小组通过实验研究MnO2的性质
(1)该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性,可行的是       

A.把MnO2固体加入到FeSO4溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
B.把MnO2固体加入到FeCl3溶液中,再加入KSCN溶液,观察溶液是否变红
C.把MnO2固体加入到Na2SO3溶液中,再加入BaCl2观察是否有白色沉淀生成
D.把MnO2固体加入到稀盐酸中,观察是否有黄绿色气体生成
(2)该小组为研究在不同酸碱性的溶液中MnO2的氧化能力,他们控制KI溶液的浓度和MnO2固体的质量相同,恒定实验温度在298K,设计如下对比试验。
实验
酸或碱
现象
A
1滴0.2mol/LNaOH溶液
不变色
B
1滴水
缓慢变浅棕褐色
C
1滴0.1mol/L硫酸溶液
迅速变棕褐色
该小组从上述对比实验中,可以得出的结论是                
写出在酸性条件下,MnO2氧化I的离子方程式               
(3)欲探究MnO2的催化效果,需要用30%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)配制浓度3%的H2O2溶液(密度近似为1g/cm3)100mL。其配制方法是:用量筒量取   mL30%H2O2溶液放入    (填仪器名称)中,再加入一定量的水,搅拌均匀。
(4)在实验时,某同学把1滴KI溶液误滴入到过量的5mL3%的H2O2溶液中,发现产生了大量气泡。该小组查阅到KI与H2O2可发生如下反应:2KI+H2O2=KOH+I2,认为有可能是反应产物I2起了催化H2O2分解的作用。请设计一个简单实验证明该假设是否正确。                                    
                                      
(5)实验室用二氧化锰和浓盐酸制取氯气,下列仪器可作为该反应的反应容器的是                (填序号)。
               
       A                 B             C           D
(6)二氧化锰可用于制作干电池,电池总反应为:Zn+2MnO2+2NH4=Zn2+Mn2O3+2NH3+H2O,则其正极的电极反应式为                                                

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科目:高中化学 来源:2010年江苏省启东中学高一第二学期期中考试化学(实验班)试题 题型:填空题

(10分)MnO2和锌是制造干电池的主要原料。某地有软锰矿和闪锌矿两座矿山,它们的主要成份为:
软锰矿:MnO2含量≥65%       Al2O3含量为4%
闪锌矿:ZnS含量≥80%   FeS、 CuS、 CdS含量各为2%
电解法生产MnO2传统的工艺主要流程为:软锰矿加煤还原焙烧;用硫酸浸出焙烧料;浸出液经净化后再进行电解,MnO2在电解池的阳极析出。
电解锌的传统生产工艺为:闪锌矿高温氧化脱硫再用热还原法还原得粗锌:
2ZnS+O22ZnO+2SO2  2C+O22CO  ZnO+COZn(g)+CO2
将用热还原法制得的粗锌溶于硫酸,再电解ZnSO4溶液可生产纯度为99.95%的锌。
现在生产MnO2和锌的新工艺主要是通过电解获得MnO2和锌,副产品是硫、金属铜和镉。简化流程杠图如下:

试回答下列问题:
(1)Zn的原子序数为30,它在元素周期表中的位置是           ;软锰矿、闪锌矿粉未与硫酸溶液共热时析出硫的反应为氧化-还原反应,例如:MnO2+ZnS+2H2SO4=MnSO4+ZnSO4+S↓+2H2O,据此写出MnO2在酸性溶液中分别FeS发生氧化-还原反应的化学方程式                                  ;软锰矿中Al2O3溶于硫酸的离子方程式                         ;由滤渣甲回收硫黄的实验方法是                              
(2)用离子方程式表示浸出液A与适量Zn粉作用得到滤液B与滤渣乙的过程     ______________________________________________________________________。
(3)滤渣丙的化学成分是              
(4)用铁和铂电极电解MnSO4和ZnSO4的混合溶液可以得到Zn和MnO2,电解时,铁做       极,铁极发生的电极反应为                      。

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