Question

【題目】錳及其化合物用途廣泛，是生產(chǎn)不銹鋼、合金鋼、鋁錳合金、銅錳合金等的合金元素，高錳酸鉀在醫(yī)療上用作消毒劑，錳也是人體內(nèi)多種酶的組成元素。

(1)用酸性KMnO4溶液與亞鐵鹽的反應(yīng)證明Fe2＋具有還原性、MnO具有氧化性，最合適的亞鐵鹽是________[從“FeSO4”、“FeCl2”和“Fe(NO3)2”中選擇填入]。

(2)工業(yè)上由二氧化錳通過鋁熱反應(yīng)制備錳，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。

(3)等物質(zhì)的量的Al、Mn分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比(同溫同壓)為3∶2，寫出Mn與稀硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________。

(4)在熔融的Mn和KOH混合物中通入O2可制備K2MnO4。若用MnO2代替Mn也可制得K2MnO4，兩種情況下制備相同量的K2MnO4消耗O2的物質(zhì)的量之比為________。

Answer 1

【答案】FeSO4 4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3 Mn＋H2SO4=MnSO4＋H2↑ 3∶1

【解析】

(1)MnO具有強(qiáng)氧化性，不僅能氧化Fe2+，還能氧化Cl-；另外，在酸性溶液中，NO3-也能將Fe2+氧化。

(2)工業(yè)上，二氧化錳和鋁反應(yīng)，生成錳和氧化鋁。

(3)等物質(zhì)的量的Al、Mn分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比(同溫同壓)為3∶2，因?yàn)殇X與酸反應(yīng)，表現(xiàn)+3價，由電子守恒分析，在反應(yīng)中錳應(yīng)表現(xiàn)+2價，由此可寫出錳與稀硫酸反應(yīng)的方程式。

(4) 在熔融的Mn和KOH混合物中通入O2可制備K2MnO4，若用MnO2代替Mn也可制得K2MnO4，利用電子守恒，可建立如下關(guān)系式：2Mn——3O2——2K2MnO4，2MnO2——O2——2K2MnO4，假設(shè)兩種情況下制備2molK2MnO4，則消耗O2的物質(zhì)的量之比。

(1)MnO具有強(qiáng)氧化性，不僅能氧化Fe2+，還能氧化Cl-；另外，在酸性溶液中，NO3-也能將Fe2+氧化。所以，最合適的亞鐵鹽是FeSO4。答案為：FeSO4；

(2)工業(yè)上，二氧化錳和鋁反應(yīng)，生成錳和氧化鋁，由二氧化錳通過鋁熱反應(yīng)制備錳，反應(yīng)的化學(xué)方程式為4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3。答案為：4Al＋3MnO23Mn＋2Al2O3；

(3)等物質(zhì)的量的Al、Mn分別與足量的稀硫酸反應(yīng)，產(chǎn)生H2的體積比(同溫同壓)為3∶2，因?yàn)殇X與酸反應(yīng)，表現(xiàn)+3價，由電子守恒分析，在反應(yīng)中錳應(yīng)表現(xiàn)+2價，由此可寫出錳與稀硫酸反應(yīng)的方程式為Mn＋H2SO4=MnSO4＋H2↑。答案為：Mn＋H2SO4=MnSO4＋H2↑；

(4)在熔融的Mn和KOH混合物中通入O2可制備K2MnO4，若用MnO2代替Mn也可制得K2MnO4，利用電子守恒，可建立如下關(guān)系式：2Mn——3O2——2K2MnO4，2MnO2——O2——2K2MnO4，假設(shè)兩種情況下制備2molK2MnO4，則消耗O2的物質(zhì)的量之比3∶1。

答案為：3∶1。