Question

【題目】錳的化合物種類較多，大多具有廣泛的用途。

Ⅰ.MnO2是H2O2分解的良好的催化劑，它也具有較強的氧化性。某化學興趣小組通過實驗探究MnO2的性質。

該小組設計了如下4個方案以驗證MnO2的氧化性，可行的是__________（填序號）。

把MnO2固體加入到稀鹽酸中，觀察是否有黃綠色氣體生成

把MnO2固體加入到H2O2溶液中，觀察是否有氣泡產生

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

FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液，再加入MnO2固體，觀察溶液是否變紅

為研究溶液中MnO2的氧化能力與溶液酸堿性的關系，該小組同學設計了如下的對比實驗：在室溫下，取A、B、C三支試管，用同濃度同體積的KI溶液和質量、顆粒大小相同的MnO2固體反應，然后分別加入1mL0.2mol/L NaOH溶液、1mL水、1mL0.1mol/L稀硫酸。現象記錄如表所示：

試管編號	實驗現象
A	溶液不變色
B	溶液緩慢變淺棕褐色
C	溶液迅速變棕褐色

①從以上實驗中，我們可以得出的結論是_____________________。

②寫出C試管中發生反應的離子方程式：_______________________。

Ⅱ.鐵酸錳（MnFe2O4）可用于熱化學循環分解水制氫，可有效緩解能源危機。MnFe2O4的制備工藝流程如圖：

已知：Fe3+、Mn2+沉淀的pH如表格所示。

	開始沉淀	完全沉淀
Fe3+	2.7	4.2
Mn2+	8.3	10.4

步驟一中投入原料Fe（NO3）3和Mn（NO3）2的物質的量之比理論上應為_________________。

步驟二中需控制pH的范圍是_________________。

步驟三中是否洗滌干凈的判斷方法是_____________________。

Answer 1

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

【解析】Ⅰ. （1）A、常溫下，MnO2不能氧化稀鹽酸，錯誤；B、MnO2固體加入到H2O2溶液中，有氣泡產生，是因為MnO2是H2O2分解的催化劑，錯誤；C、Na2SO3和BaCl2也能反應生成沉淀，錯誤；D、FeSO4溶液中滴加幾滴KSCN溶液，不變紅色，再加入MnO2固體，觀察溶液是否變紅，若變紅色，就證明MnO2有氧化性，將Fe2+氧化為Fe3+，正確；(2) ①在堿性條件下不能反應，在中性條件下慢慢發生反應，在酸性條件下快速反應，說明溶液的酸性越強，MnO2的氧化能力越強；②在C試管中，在酸性條件下MnO2氧化I-變為I2所發生反應的離子方程式是：MnO2+4H++2I-═Mn2++I2+2H2O；

Ⅱ. ①利用元素守恒，Fe(NO3)3和Mn(NO3)2發生反應，最終產物為MnFe2O4，Fe和Mn的物質的量之比為2：1，故Fe(NO3)3和Mn(NO3)2的物質的量之比為2：1。

②步驟二要控制pH保證Fe3+、Mn2+都沉淀，故pH≥10.4；③步驟三中是否洗滌干凈的判斷方法是取最后一次洗滌溶液少許，用一根潔凈的玻璃棒沾娶，滴在PH試紙上，半分鐘后跟標準比色卡比較，如溶液的PH=7，說明洗滌干凈。