某小組同學探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應,
資料:i.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO2-4(綠色)、MnO-4(紫色);Mn(OH)2為不溶于水的白色固體。
ii.酸性條件下,MnO-4可被Cl-還原為Mn2+;濃堿條件下,MnO-4可被OH-還原為MnO2-4。
iii.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關,Cl2與堿溶液反應可生成NaClO,NaClO的氧化性隨堿性增強而減弱。
實驗裝置如圖(夾持裝置略):
M
n
O
2
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4
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n
O
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4
M
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n
O
2
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序號 | 物質a | C中實驗現象 | |
通入Cl2前 | 通入Cl2后 | ||
Ⅰ | 水 | 得到無色溶液 | 產生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化 |
Ⅱ | 5%NaOH溶液 | 產生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀 | 棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋?/td> |
Ⅲ | 40%NaOH溶液 | 產生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀 | 棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉?/td> |
2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
M
n
O
-
4
2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O
。M
n
O
-
4
(2)D裝置的作用
除去多余Cl2,防止造成大氣污染
除去多余Cl2,防止造成大氣污染
。(3)通入Cl2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)楹谏幕瘜W方程式為
2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O
。(4)對比實驗Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的實驗現象,對于二價錳化合物還原性的認識是
Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài)
Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài)
。(5)根據資料ii,Ⅲ中應得到綠色溶液,實驗中得到紫色溶液,分析現象與資料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2導致溶液的堿性減弱。
原因二;可能是氧化劑過量,氧化劑將
M
n
O
2
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4
M
n
O
-
4
①化學方程式表示可能導致溶液堿性減弱的原因
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
,但通過實驗測定溶液的堿性變化很小。②?、笾蟹胖煤蟮?mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液,溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深,溶液紫色變?yōu)榫G色的離子方程式為
4+4OH-=4+O2↑+2H2O
M
n
O
-
4
M
n
O
2
-
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4+4OH-=4+O2↑+2H2O
,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO2被NaClO氧化,可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過量;M
n
O
-
4
M
n
O
2
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4
③取Ⅱ中放置后的1mL懸濁液,加入4mL水使溶液堿性減弱后,溶液紫色緩慢加深,發(fā)生的反應離子方程式是
3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O
M
n
O
-
4
3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O
。M
n
O
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【答案】2+16H++10Cl-=2Mn2++5Cl2↑+8H2O;除去多余Cl2,防止造成大氣污染;2Mn(OH)2+O2=2MnO2+2H2O;Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強而增強,在堿性條件下可以被氧化到更高價態(tài);Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O;4+4OH-=4+O2↑+2H2O;3ClO-+2MnO2+2OH-=2+3Cl-+H2O
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/13 1:0:1組卷:22引用:2難度:0.5
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