Question

锰的化合物种类较多，也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。

（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固体加入到稀盐酸中，观察是否有黄绿色气体生成

B．把MnO₂固体加入到H₂O₂溶液中，观察是否有气泡产生

C．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

D．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

（2）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1mL 0．2mol／L NaOH溶液、1mL水、1mL 0．1mol／L硫酸。现象记录如下：

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的制备工艺流程如下图：

已知Fe³⁺、Mn²⁺沉淀的pH为上表所示。

①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_____________________。

②步骤二中需控制pH的范围是  ___________  。

③步骤三中是否洗涤干净的判断方法是  _______________  。

Answer

Ⅰ.（1）D；（2）①酸性越强，MnO2的氧化能力越强；②MnO2+4H++2I-=Mn2++I2+2H2O；

Ⅱ. ①2∶1；②pH≥10.4；③最后的洗涤液呈中性。

【解析】

试题分析：I.（1）A、MnO2只跟浓盐酸反应且需要加热，故错误；B、MnO2作催化剂，不是氧化剂，故错误；C、BaSO3也是白色沉淀，故错误；D、如果溶液变为血红色，说明MnO2的氧化性，故正确；（2）①根据表格中的数据，在酸性条件下溶液迅速变为棕褐色，说明I－迅速被氧化成I2，因此得出结论是：酸性越强，MnO2的氧化能力越强；②I－→I2化合价升高1价，MnO2中Mn由＋4价→＋2价降低2价，最小公倍数为2，则I－系数为2，MnO2的系数为1，然后根据电荷守恒和元素守恒，配平其他，因此离子反应方程式为：MnO2+4H++2I-=Mn2++I2+2H2O；II.①根据铁酸锰的化学式MnFe2O4，以及元素守恒，推出两者物质的量之比为2：1；②根据工艺流程，需要保证Fe3＋、Mn2＋全部转化成沉淀，因此调节pH≥10.4；③沉淀表面是KOH，因此检验沉淀是否洗净，检验溶液是否是中性，因此是：最后的洗涤液呈中性。

考点：考查工艺流程、元素及其化合物的性质、氧化还原反应、实验基本操作等知识。