题目内容
【题目】锰及其化合物有广泛应用。
(1)在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末,产生大量气泡,且黑色固体消失;向反应完全后的溶液中加入高锰酸钾溶液生成黑色沉淀。经检测:1mol KMnO4完全反应转移3mol电子。在双氧水参与的反应中,二氧化锰除了作催化剂还作 ;写出加入高锰酸钾后产生黑色沉淀的离子方程式 。
(2)菱锰矿是生产铁锰合金中锰的来源,其主要成分是碳酸锰。已知锰常见的化合价有+2、+4、+6、+7。在空气中灼烧菱锰矿生产四氧化三锰,然后用铝热反应制备锰。写出菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰的化学方程式 。如果冶炼1100kg锰,理论上消耗铝的质量为 kg。
(3)工业生产中为了制备硫酸锰,往往将硫酸锰溶液中亚铁离子氧化成铁离子,调节pH除去铁离子。向混合溶液中滴加稀硫酸酸化,加入软锰矿(主要成分是二氧化锰)氧化亚铁离子,写出该过程的离子方程式 。
(4)酸性高锰酸钾可氧化乙醇,配平下列反应方程式:
KMnO4+ H2SO4+ CH3CH2OH= K2SO4+ MnSO4+ CH3COOH+ □。
【答案】
(1)氧化剂;3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+
(2)6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2;480
(3)2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O
(4)4,6,5,2,4,5,11H2O
【解析】
试题分析:(1)在稀硫酸酸化的双氧水中加入二氧化锰粉末,产生大量气泡,且黑色固体消失,说明二氧化锰除了作催化剂,也作为氧化剂参与了反应,生成了硫酸锰;向反应完全后的溶液中加入高锰酸钾溶液生成黑色沉淀且1mol KMnO4完全反应转移3mol电子,说明生成了二氧化锰。反应的离子方程式为3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+,故答案为:氧化剂;3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+;
(2)菱锰矿粉末在空气中高温灼烧生成四氧化三锰的化学方程式为6MnCO3+O22Mn3O4+6CO2;设铝的质量为xkg,根据得失电子守恒,×3=×,x=480kg,故答案为:6MnCO3+O2 2Mn3O4+6CO2;480;
(3)二氧化锰氧化亚铁离子生成铁离子的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O,故答案为:2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O;
(4)根据化合价升降守恒,Mn的化合价有+7变成+2,CH3CH2OH中碳元素的平均化合价为-2价变成0价,配平后的反应方程式为4KMnO4+6H2SO4+5CH3CH2OH=2K2SO4+4MnSO4+5CH3COOH+11 H2O,故答案为:4,6,5,2,4,5,11H2O。