某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價(jià)錳化合物的反應(yīng)
資料:i.Mn2+在一定條件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、(綠色)、(紫色)。
ii.濃同條件下,可被OH-還原為。
iii.Cl2的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān),NaClO的氧化性隨堿性增強(qiáng)而減弱。
實(shí)驗(yàn)裝置如圖(夾持裝置略):
序號 |
Ⅰ |
Ⅱ |
Ⅲ |
物質(zhì)a |
水 |
5%NaOH溶液 |
40%NaOH溶液 |
通入Cl2前C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
得到無色溶液 |
產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀 |
產(chǎn)生白色沉淀,在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀 |
通入Cl2后C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
產(chǎn)生棕黑色沉淀,且放置后不發(fā)生變化 |
棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙杂谐恋?/td>
| 棕黑色沉淀增多,放置后溶液變?yōu)樽仙?,仍有沉?/td>
|
(1)實(shí)驗(yàn)室中利用MnO
2和濃鹽酸加熱的反應(yīng)來制取氯氣,對比本實(shí)驗(yàn)A中的反應(yīng),推測氧化性MnO
2<
<
KMnO
4(填“>”或“<”)。
(2)B中試劑是
②
②
(填序號)。
①濃硫酸
②飽和食鹽水
(3)通入Cl
2前,Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏a(bǔ)全發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:
2
2
Mn(OH)
2+
O2
O2
═
2MnO2
2MnO2
+
2
2
H
2O。
(4)對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入Cl
2后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,對于二價(jià)錳化合物還原性的認(rèn)識是:
①
Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)
Mn2+的還原性隨溶液堿性的增強(qiáng)而增強(qiáng)
;
②在堿性條件下可以被氧化到更高價(jià)態(tài)。
(5)根據(jù)資料ii,Ⅲ中應(yīng)得到綠色溶液,實(shí)驗(yàn)中得到紫色溶液,分析現(xiàn)象與資料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl
2導(dǎo)致溶液的堿性減弱。
原因二:可能是氧化劑過量,氧化劑將
氧化為
。
①用化學(xué)方程式表示可能導(dǎo)致溶液堿性減弱的原因
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O
,但通過實(shí)驗(yàn)測定,溶液的堿性變化很小。
②針對原因二小組同學(xué)做如下探究:
序號 |
Ⅳ |
Ⅴ |
操作 |
取Ⅲ中放置后的1mL懸濁液,加入4mL40%NaOH溶液 |
取Ⅲ中放置后的1mL懸濁液,加入4mL水 |
現(xiàn)象 |
溶液紫色迅速變?yōu)榫G色,且綠色緩慢加深 |
溶液紫色緩慢加深 |
Ⅳ中溶液紫色迅速變?yōu)榫G色的離子方程式為
,溶液綠色緩慢加深,原因是MnO
2被
NaClO
NaClO
(填“化學(xué)式”)氧化,可證明Ⅲ的懸濁液中氧化劑過量。
③分析Ⅳ、Ⅴ實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不同的原因是
濃堿條件下,
被OH
-還原為
,NaClO氧化性隨堿性的增強(qiáng)而減弱
濃堿條件下,
被OH
-還原為
,NaClO氧化性隨堿性的增強(qiáng)而減弱
。