Question

【題目】錳的化合物是優(yōu)良的催化劑，并可用于干電池原料生產(chǎn)等。

（1）普通鋅錳干電池的反應(yīng)為：2MnO2＋Zn＋2NH4Cl＝2MnO(OH)＋Zn(NH3)2Cl2。

①MnO(OH)中錳元素的化合價(jià)為_________。電解質(zhì)的主要成分是_____________________（填化學(xué)式）；

②與普通鋅錳電池相比，堿性鋅錳電池_________（填序號(hào)）

a．比能量大　 b．電流小

c．存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)　 d．不能連續(xù)放電

（2）向普通鋅錳廢電池還原后的廢液（含有Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋等）中逐滴滴加Na2S溶液，最先生成的沉淀為________________________（填化學(xué)式）。

已知：Ksp(MnS)＝1.4×10－15，Ksp(ZnS)＝2.9×10－25，Ksp(FeS)＝6×10－18

（3）合成甲醇的反應(yīng)為：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH (g)＋H2O (g)。此反應(yīng)的平衡常數(shù)表達(dá)式為K=______________________________。錳的某化合物常做此反應(yīng)的催化劑，關(guān)于此化合物說(shuō)法正確的是_______（填序號(hào)）。

a．可加快該反應(yīng)速率　 b．可增大該反應(yīng)活化能

c．改變?cè)摲磻?yīng)平衡常數(shù)　 d．提高該反應(yīng)轉(zhuǎn)化率

（4）向盛有4 mL 0.01mol/L KMnO4酸性溶液中滴入2 mL 0.1mol/L H2C2O4（草酸）溶液，開(kāi)始顏色變化不明顯，一段時(shí)間后，顏色變化突然加快，顏色很快消失。分析產(chǎn)生此現(xiàn)象的可能原因____________（填序號(hào)）。

a．該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量加快反應(yīng)速率

b．溶液呈酸性，H＋ 起催化作用

c．K＋ 起催化作用

d．反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2＋ 起催化作用

（5）Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g) ΔH1，其反應(yīng)機(jī)理如右圖示。已知反應(yīng)Ⅱ為：MnO2(s)＋H2O2(1)＋2H＋(aq)＝Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(1) ΔH2。

寫(xiě)出反應(yīng) I的熱化學(xué)方程式（焓變用ΔH1和ΔH2表示）：____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ＋3 NH4Cl ac ZnS a ad H2O2(1)＋Mn2＋(aq)＝2H＋( aq)＋MnO2(s) ΔH＝ΔH１－ΔH2

【解析】試題分析：（1）①根據(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和等于0計(jì)算MnO(OH)中錳元素的化合價(jià)；根據(jù)電池總反應(yīng)可知，電解質(zhì)是氯化銨；②堿性電池，鋅粉放在電池內(nèi)部不易發(fā)生電解質(zhì)的泄露；（2）難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越易生成沉淀；（3）平衡常數(shù)= ；催化劑通過(guò)降低活化能，加快反應(yīng)速率，但催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)；（4）根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素分析；（5）根據(jù)蓋斯定律書(shū)寫(xiě)反應(yīng) I的熱化學(xué)方程式；

解析：（1）①根據(jù)元素化合價(jià)代數(shù)和等于0，MnO(OH)中錳元素的化合價(jià)為+3；根據(jù)電池總反應(yīng)可知，電解質(zhì)是氯化銨；②堿性電池，鋅粉放在電池內(nèi)部不易發(fā)生電解質(zhì)的泄露，所以比能量大，故a正確；存儲(chǔ)時(shí)間長(zhǎng)，故c正確；（2）難溶電解質(zhì)的Ksp越小，溶解度越小，越易生成沉淀，所以最先生成的沉淀是ZnS；（3）平衡常數(shù)K =；催化劑通過(guò)降低活化能，加快反應(yīng)速率，故a正確；催化劑能降低反應(yīng)活化能，故b錯(cuò)誤；催化劑不能使平衡發(fā)生移動(dòng)，平衡常數(shù)不變，故c錯(cuò)誤；　 平衡不移動(dòng)，該反應(yīng)平衡轉(zhuǎn)化率不變，故d錯(cuò)誤；（4）溫度升高可以加快反應(yīng)速率，該反應(yīng)為放熱反應(yīng)，放出的熱量加快反應(yīng)速率，故a正確； b．該反應(yīng)消耗氫離子，氫離子濃度減小，故b錯(cuò)誤；c．K＋ 濃度不變，故c錯(cuò)誤； d．反應(yīng)生成Mn2＋，Mn2＋濃度增大，反應(yīng)速率增大，可能是Mn2＋ 起催化作用，故d正確。 ；（5）① 2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g) ΔH1；② MnO2(s)＋H2O2(1)＋2H＋(aq)＝Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(1) ΔH2

根據(jù)蓋斯定律①-②得反應(yīng) I的熱化學(xué)方程式H2O2(1)＋Mn2＋(aq)＝2H＋( aq)＋MnO2(s) ΔH＝ΔH１－ΔH2；