问题 填空题

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
A1滴0.2mol/LNaOH溶液不变色
B1滴水缓慢变浅棕褐色
C1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______.

答案

(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;

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