Question

【题目】锰的化合物种类较多，大多具有广泛的用途。

Ⅰ.MnO2是H2O2分解的良好的催化剂，它也具有较强的氧化性。某化学兴趣小组通过实验探究MnO2的性质。

该小组设计了如下4个方案以验证MnO2的氧化性，可行的是__________（填序号）。

把MnO2固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成

把MnO2固体加入到H2O2溶液中，观察是否有气泡产生

Na2SO3溶液中，加入MnO2固体，再滴加BaCl2溶液，观察是否有白色沉淀生成

FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液，再加入MnO2固体，观察溶液是否变红

为研究溶液中MnO2的氧化能力与溶液酸碱性的关系，该小组同学设计了如下的对比实验：在室温下，取A、B、C三支试管，用同浓度同体积的KI溶液和质量、颗粒大小相同的MnO2固体反应，然后分别加入1mL0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL0.1mol/L稀硫酸。现象记录如表所示：

试管编号	实验现象
A	溶液不变色
B	溶液缓慢变浅棕褐色
C	溶液迅速变棕褐色

①从以上实验中，我们可以得出的结论是_____________________。

②写出C试管中发生反应的离子方程式：_______________________。

Ⅱ.铁酸锰（MnFe2O4）可用于热化学循环分解水制氢，可有效缓解能源危机。MnFe2O4的制备工艺流程如图：

已知：Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表格所示。

	开始沉淀	完全沉淀
Fe3+	2.7	4.2
Mn2+	8.3	10.4

步骤一中投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物质的量之比理论上应为_________________。

步骤二中需控制pH的范围是_________________。

步骤三中是否洗涤干净的判断方法是_____________________。

Answer 1

【答案】D酸性越强，MnO2的氧化能力越强MnO2+4H++2I-═Mn2++I2+2H2O2:1PH10.4最后的洗涤液量中性

【解析】Ⅰ. （1）A、常温下，MnO2不能氧化稀盐酸，错误；B、MnO2固体加入到H2O2溶液中，有气泡产生，是因为MnO2是H2O2分解的催化剂，错误；C、Na2SO3和BaCl2也能反应生成沉淀，错误；D、FeSO4溶液中滴加几滴KSCN溶液，不变红色，再加入MnO2固体，观察溶液是否变红，若变红色，就证明MnO2有氧化性，将Fe2+氧化为Fe3+，正确；(2) ①在碱性条件下不能反应，在中性条件下慢慢发生反应，在酸性条件下快速反应，说明溶液的酸性越强，MnO2的氧化能力越强；②在C试管中，在酸性条件下MnO2氧化I-变为I2所发生反应的离子方程式是：MnO2+4H++2I-═Mn2++I2+2H2O；

Ⅱ. ①利用元素守恒，Fe(NO3)3和Mn(NO3)2发生反应，最终产物为MnFe2O4，Fe和Mn的物质的量之比为2：1，故Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物质的量之比为2：1。

②步骤二要控制pH保证Fe3+、Mn2+都沉淀，故pH≥10.4；③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是取最后一次洗涤溶液少许，用一根洁净的玻璃棒沾娶，滴在PH试纸上，半分钟后跟标准比色卡比较，如溶液的PH=7，说明洗涤干净。