Question

锰的化合物是优良的催化剂，可用于干电池原料生产等。

（1）锌锰干电池的反应为2MnO₂ +Zn+2NH₄Cl =2 MnO(OH) +Zn(NH₃)₂Cl₂，MnO(OH)中锰元素的化合价为____。

（2）向废电池还原后的废液（含有Mn²⁺、Fe²⁺、Zn²⁺等）中逐滴滴加Na₂S溶液，最先生成的沉淀为   （填化学式）。[已知K_sp(MnS)=1.4×10-^{1 5}，K_sp(ZnS)=2.9×10 ^-25，K_sp(FeS)=6．0×10^-18]

（3） Mn²⁺催化H₂O₂分【解析】
2H₂O₂(l)=2H₂O(l)+O₂(g)  △H₁，其反应机理如下：

①已知反应Ⅱ为MnO₂(s)+H₂O₂（1） +2H⁺( aq)=Mn²⁺(aq) +O₂(g)+2H₂O（1）  △H₂。写出反应I的热化学方程式（焓变用△H₁和△H₂表示）：               。

②某温度时，向10 mL0.4 mol．L^-1 H₂O₂液中滴入1滴MnSO₄发生分【解析】
2H₂O₂ =2H₂O+O₂，测得不同时刻生成O₂的体积(已折算为标准状况下的体积)如下表：

0～2 min时反应速率比2～4 min时的快，其原因是_________；

0～6 min的平均反应速率v(H₂O₂)=                （忽略溶液体积的变化）。

（4）锰基催化剂是合成甲醇、二甲醚的催化剂。已知：

①反应I的正反应是            （填“放热”或“吸热”）反应。

②反应Ⅱ的平衡常数表达式为                      。

Answer

（1）+3；

（2）ZnS

（3）①H2O2（l）+Mn2+(aq)=2H+(aq)+ MnO2(s) △H=△H1-△H2；②随着反应的进行，浓度不断减小，反应速率不断减慢；3.3×10-2mol/(L·min)；

（4）①放热；②K=（或Kp=）。

【解析】

试题分析：（1）MnO(OH)中O为-2价，H为+1价，锰元素为+3价，故答案为：+3；

（2）Ksp(MnS)=1.4×10-1 5，Ksp(ZnS)=2.9×10 -25，Ksp(FeS)=6．0×10-18，可知，ZnS的溶解度最小，向废电池还原后的废液（含有Mn2+、Fe2+、Zn2+等）中逐滴滴加Na2S溶液，最先生成的沉淀为ZnS，故答案为：ZnS；

（3） ①a.2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g) △H1，b.MnO2(s)+H2O2（1） +2H+( aq)=Mn2+(aq) +O2(g)+2H2O（1） △H2，根据盖斯定律，a-b得：H2O2（l）+Mn2+(aq)=2H+(aq)+ MnO2(s) △H=△H1-△H2，故答案为：H2O2（l）+Mn2+(aq)=2H+(aq)+ MnO2(s) △H=△H1-△H2；

②反应速率受到多种因素的影响，在0～2 min时双氧水的浓度较大，反应速率较快，随着反应的进行，浓度不断减小，反应速率不断减慢；根据2H2O2 =2H2O+O2，生成22.4mLO2，反应的H2O2的物质的量为×2=0.002mol，0～6 min的平均反应速率v(H2O2)==3.3×10-2mol/(L·min)，故答案为：随着反应的进行，浓度不断减小，反应速率不断减慢；3.3×10-2mol/(L·min)

（4）①873K时的平衡常数小于773K的平衡常数，表示升高温度，平衡向逆反应方向移动，说明反应I的正反应是放热反应，故答案为：放热；

②反应Ⅱ的平衡常数表达式为K=故答案为：K=。

考点：考查了盖斯定律的应用、化学反应速率的影响因素、化学平衡常数的意义等相关知识。