问题 填空题

高锰酸钾和二氧化锰是中学化学常用的化学试剂。根据下面相关的信息回答下列问题:

(1)已知:

锰有多种化合价,如+7、十6、+4、+2价等,在中性溶液里高锰酸钾的还原产物为     (填化学式)。

(2)查阅相关资料:发生如下反应(反应未配平):

已知在高锰酸钾固体表面滴加浓盐酸,发生的半反应为

如果在盛有氯化锰溶液的试管中加入适量XeO3,振荡试管,可能观察到的现象是     

(3)已知草酸(H2C2O4)为二元弱酸,取少量草酸晶体溶于酸性高锰酸钾溶液,溶液的紫色褪去。

写出该反应的离子方程式              

(4)MnO2是一种重要的无机功能材料,制备MnO2的方法之一是以石墨为电极,电解酸化的MnSO4溶液,阳极的电极反应式为       。现以铅蓄电池为电源电解酸化的MnSO4溶液,如图所示,铅蓄电池的总反应方程式为       ,当蓄电池中有4mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为      ,MnO2的理论产量为     g。

答案

(14分,每空2分)(1)MnO2 (2)无色溶液变为紫(或紫红)色,并产生气体(黄绿色气体)

(3)2MnO4+5HC2O4+6H=10CO2↑+2Mn2+8H2O

(4)Mn2-2e+2H2O=MnO2+4H   Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O  2mol  87

题目分析:(1)根据反应①②可知,在碱性溶液中MnO4被还原生成物是MnO42,在酸性溶液中MnO4被还原生成物是Mn2,即溶液的酸性越强,还原产物中Mn的化合价越低,所以在中性溶液中,MnO4被还原生成物是MnO2

(2)根据已知反应可知,XeO3能把Mn2氧化生成MnO4。又因为氯离子的还原性强于Mn2的还原性,所以反应中还有氯气生成,因此可能观察到的现象是无色溶液变为紫(或紫红)色,并产生气体(黄绿色气体)。

(3)草酸晶体溶于酸性高锰酸钾溶液,溶液的紫色褪去,这说明草酸具有还原性,能被酸性高锰酸钾溶液氧化生成CO2,所以反应的离子方程式是2MnO4+5HC2O4+6H=10CO2↑+2Mn2+8H2O。

(4)电解池中阳极失去电子,发生氧化反应,则Mn2在阳极失去电子,发生氧化反应,因此阳极电极反应式是Mn2-2e+2H2O=MnO2+4H。铅蓄电池中负极是Pb,正极是PbO2,所以铅蓄电池的总反应方程式为Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O。所以根据方程式可知,当蓄电池中有4mol H+被消耗时,则电路中通过的电子的物质的量为2mol。根据电子得失守恒可知,阳极生成1mol MnO2,质量是87g。

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