Question

【题目】某小组研究Na2S溶液与KMnO4溶液反应，探究过程如下。

资料：ⅰ. 在强酸性条件下被还原为Mn2+，在近中性条件下被还原为MnO2。

ⅱ. 单质硫可溶于硫化钠溶液，溶液呈淡黄色。

（1）根据实验可知，Na2S具有________性。

（2）甲同学预测实验I中S2–被氧化成。

①根据实验现象，乙同学认为甲的预测不合理，理由是________。

②乙同学取实验I中少量溶液进行实验，检测到有，得出S2–被氧化成的结论，丙同学否定了该结论，理由是________。

③同学们经讨论后，设计了如下实验，证实该条件下的确可以将S2–氧化成。

a.右侧烧杯中的溶液是________。

b.连通后电流计指针偏转，一段时间后，________（填操作和现象）。

（3）实验I的现象与资料i存在差异，其原因是新生成的产物（Mn2+）与过量的反应物（）发生反应，该反应的离子方程式是________。

（4）实验II的现象与资料也不完全相符，丁同学猜想其原因与（3）相似，经验证猜想成立，他的实验方案是______。

（5）反思该实验，反应物相同，而现象不同，体现了物质变化不仅与其自身的性质有关，还与________因素有关。

Answer 1

【答案】 还原 溶液呈紫色，说明酸性KMnO4溶液过量， 能被其继续氧化 因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，故溶液中出不一定是氧化新生成的 0.01mol/L KMnO4溶液（H2SO4酸化至pH=0） 取左侧烧杯中的溶液，用盐酸酸化后，滴加BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成 2Mn+3Mn2+-+ 2H2O = 5MnO2↓+ 4H+ 将实验I中生成的MnO2分离洗涤后，加入0.1mol/L Na2S溶液，观察到有浅粉色沉淀，且溶液呈黄色，证明新生成的MnO2与过量的S2-反应，故没得到MnO2沉淀 浓度、用量、溶液中的酸碱性

【解析】（1）实验I中KMnO4反应生成MnO2，Mn元素由+7降到+4价，KMnO4被还原，体现了Na2S的还原性。实验II中KMnO4反应生成MnS，Mn元素由+7降到+2价，KMnO4被还原，体现Na2S的还原性。故答案为：还原性。

（2）①反应I，溶液紫色变浅，但紫色并未褪去，说明酸性KMnO4过量，KMnO4能与SO32-反应，则甲的预测不合理。故答案为：溶液呈紫色，说明酸性KMnO4溶液过量，SO32-能被其继续氧化。

②检验到溶液中存在SO42-，也不能说明S2-被氧化为SO42-，因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，溶液中本身就存在SO42-。

③要证明实验I中MnO4-的确将S2-氧化为SO42-，则要先排除酸性高锰酸钾溶液中SO42-的干扰。可以将MnO4-与S2-的氧化还原反应设计成带盐桥的原电池，将Na2S和酸性高锰酸钾分开反应。如图，如果能在左侧烧杯中检验到SO42-，说明S2-被氧化为SO42-。

a、由图可知，右侧烧杯中应放0.01mol/L KMnO4溶液（H2SO4酸化至pH=0）；

b、根据上述分析，取左侧烧杯中的溶液，用盐酸酸化后，滴加BaCl2溶液，观察到有白色沉淀生成。

（3）根据资料i可知，在强酸性条件下MnO4-被还原为Mn2+，实验I结束后溶液依然呈强酸性，但事实上了生成了MnO2。原因是高锰酸钾过量与生成的Mn2+可以反应生成MnO2，反应离子方程式：2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+ 4H+ 。

(4) 根据资料i可知，MnO4-在近中性条件下被还原为MnO2，实验II中反应结束后溶液pH≈8，接近中性，但生成了MnS。可猜测是因为过量的Na2S与一开始生成的MnO2继续反应。根据资料ⅱ，单质硫可溶于硫化钠溶液，溶液呈淡黄色，则Na2S与MnO2反应时，S2-被氧化为S单质，MnO2被还原为Mn2+。若要验证猜想，只需向MnO2中加入过量Na2S溶液，若溶液呈淡黄色，且生成浅粉色的MnS，即可证明猜想。故可设计实验方案：将实验I中生成的MnO2分离洗涤后，加入0.1mol/L Na2S溶液，观察到有浅粉色沉淀，且溶液呈黄色，证明新生成的MnO2与过量的S2-反应，故没得到MnO2沉淀。

（5）物质变化还与反应物的浓度或用量有关，反应I中KMnO4溶液过量，浓度较大，反应II中Na2S过量，浓度较大；也与溶液中的酸碱性有关，强酸性溶液时和中性时产物不同。故答案为：浓度、用量、溶液中的酸碱性。