1.3 氧化还原反应 同步练习题
一、选择题
1.硫代硫酸钠常用于治疗氰化物中毒、过敏性皮肤病等。硫代硫酸钠的制备反应及作为氰化钾的解毒剂时发生的反应如下(已知中S的化合价可看作+2)。制备反应:。解毒反应:。下列说法错误的是
A.制备反应说明的还原性比的强
B.制备反应中氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2
C.解毒反应中,既是氧化剂,也是还原剂
D.处理65g,转移2电子
2.下列反应的离子方程式书写正确的是
A.将氢氧化铁溶于氢碘酸: Fe(OH)3+3H+= Fe3++3H2O
B.向CuSO4溶液中加入少量Na2O2: 2Na2O2+2Cu2++2H2O= 4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘: 2I-+H2O2=I2+2OH-
D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液: +2H+= SO2↑+H2O
3.氢化钠(NaH)在野外可用作生氢剂,其中氢元素的化合价为-1,化学反应原理为NaH+H2O=NaOH+H2↑。下列有关该反应的说法正确的是
A.NaH发生氧化反应 B.NaOH是氧化产物
C.H2O中的氢元素被氧化 D.该反应属于置换反应
4.工业上用“飞铬法”除去,即用发烟将潮湿的氧化为棕色的烟[],离子方程式为。下列说法不正确的是
A.中Cr元素为+6价
B.属于强酸
C.参加反应的氧化剂与还原剂的物质的量之比为
D.反应后有水生成,溶液pH上升
5.磷酸亚铁锂(,简称LFP),是一种锂离子电池电极材料,主要用于各种锂离子电池。可通过以下反应制得:。下列说法正确的是
A.CO为还原产物
B.是造成酸雨的主要污染物之一
C.生成1mol气体时,转移的电子的物质的量为1mol
D.中的阴阳离子个数之比为
6.如图表示铁与不同密度硝酸反应时,还原产物百分比与硝酸密度的关系,下列说法不正确的是
A.一般来说,不同密度硝酸与铁反应的还原产物不是单一的
B.硝酸的密度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多
C.用足量的铁粉与HNO3溶液反应,氧化产物为Fe(NO3)3
D.当硝酸密度为1.36g·mL-1时,反应的化学方程式为:4Fe +18HNO3= 4Fe(NO3)3+ 3NO↑ + 3NO2↑ + 9H2O
7.广泛用于纸浆漂白、杀菌消毒等领域,因消毒效果好、不产生致癌物或诱变剂,已被广泛应用于污水处理工程。其一种制备方法为。下列说法错误的是
A.具有强氧化性
B.反应中HCl只是提供酸性环境
C.反应中生成1mol 时,转移5mol电子
D.当还原产物均为时,等质量的的氧化能力是的2.63倍
8.现有下列3个氧化还原反应:
①2B-+Z2=B2+2Z-;
②2A2++B2=2A3++2B-;
③2XO+10Z-+16H+=2X2++5Z2+8H2O
根据上述反应,判断下列结论中不正确的是
A.还原性由弱到强顺序为:X2+B.向含有A2+、Z-和B-混合溶液中加入XO,A2+最先被氧化
C.反应③中当有1mol还原产物生成时,转移电子的数目为10NA
D.在溶液中可能发生反应:Z2+2A2+=2Z-+2A3+
9.ClO2是高效消毒灭菌剂,制备反应为2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4,该反应中氧化剂是
A.NaClO3 B.SO2 C.H2SO4 D.ClO2
10.下列变化过程中,需要加入氧化剂才能实现的是
A.Cl2→Cl- B.NaHCO3→Na2CO3 C.Fe→Fe2O3 D.H2O→H2
11.下列微粒中既有氧化性又有还原性的是
①;②;③;④HCl;⑤Na;⑥;⑦
A.①③⑤ B.③④⑥ C.②③④⑥ D.③④⑤⑥⑦
12.是优良的饮用水处理剂。将、、KOH混合共熔可制备,反应为:。下列说法不正确的是
A.铁元素被氧化
B.反应中,氮原子得到电子
C.每生成1mol个,转移6mol电子
D.是还原产物
13.和亚氯酸钠()都是广泛使用的漂白剂、消毒剂。高浓度气体易发生爆炸,在生产、使用时需用其他气体进行稀释。某工厂生产和的工艺流程为:
发生器中反应为,下列有关该反应的说法中,正确的是
A.反应中是氧化剂
B.反应中是氧化产物
C.每生成1 mol 转移1 mol电子
D.参加反应的和的物质的量之比为1∶1
14.下列指定反应的离子方程式正确的是
A.Na2SO3溶液使酸性KMnO4溶液褪色:
B.利用腐蚀法制作印刷线路板:
C.用稀硝酸溶解FeS固体:
D.用醋酸除去水垢:
15.现有下列三个氧化还原反应:若某溶液中含有、和,要除去而不氧化和,可以加入的试剂是
①
②
③浓
A. B. C. D.
二、填空题
16.高铁酸钾是一种比和的氧化能力强的强氧化剂。
(1)有科学家曾提出在氧气流下,温度控制在,煅烧氧化铁和过氧化钾固体混合物可直接制备高铁酸钾,该反应只有两种产物,另一种产物为氧化钾,则该反应的化学方程式:___________。
(2)“熔融法”是最早发现价高铁酸盐的方法,以该法制备高铁酸盐的原理:
①
②
反应①中被氧化的与被还原的的物质的量比为,请写出反应①配平后的化学方程式:___________;若反应①产生(标准状况),则转移电子的物质的量为___________;反应②能发生的原因是___________。
(3)水是万物之源,为探究高铁酸钾在水质处理中发挥的作用,查阅资料可知:干燥的高铁酸钾在常温下可以长期稳定存在,但溶于水中极易分解得到氧气和氢氧化铁胶体,写出该反应的化学方程式:___________。
17.化合价是学习氧化还原反应的基础。写出以下几种物质中加点元素的化合价。
①Na2O2_______ ② NH4NO3_______ ③H2C2O4_______ ④HClO_______
18.重铬酸钾(K2Cr2O7)具有强氧化性,在实验室和工业中都有很广泛的应用。其主要应用之一是配制铬酸洗液(重铬酸钾、水和浓硫酸按照一定比例配制成的溶液)。根据所学知识,回答下列问题:
(1) K2Cr2O7中Cr的化合价为_______价,属于_______(填“酸”、“碱”或“盐”)。
(2)当铬酸洗液变绿[溶液中K2Cr2O7转化成Cr2(SO4)3]失效时,将失效的铬酸洗液进行加热浓缩,冷却后加入KMnO4粉末氧化,滤去MnO2后可实现铬酸洗液的再生,其中加入KMnO4粉末氧化时发生反应的离子方程式为_______(用单线桥法标明电子转移的方向和数目);滤去MnO2时,可采用过滤操作,过滤需要用到的玻璃仪器有_______。
(3)当铬酸洗液变黑失效时,可在酸性条件下加入铁屑将残留的K2Cr2O7转化成Cr2(SO4)3,铁屑自身转化成Fe3+,再用石灰石将铬元素转化成Cr(OH)3沉淀,其中铁屑将转化成Cr3+的离子方程式为_______;若黑色铬酸洗液中,则处理1L该黑色铬酸洗液时,所需的铁屑的质量为_______g。
(4)酸性 K2Cr2O7溶液还可以用来测定铁矿石中铁(以+2价形式存在,铁的含量为x%)的含量,称取铁矿石试样(含Fe2+,设其他物质不与K2Cr2O7反应)0.4g,若加入的酸性K2Cr2O7溶液的体积为x mL,则K2Cr2O7的浓度为_______ g L-1。
19.某强酸性溶液X中可能含有、、、、、、中的若干种某研究性学习小组为探究溶液X的组成,进行如下实验(其中Y为无色无味的气体):
回答下列问题:
(1)溶液X中肯定存在的离子有_______。
(2)写出生成气体A的离子方程式_______。
(3)写出向溶液E中通入少量Y时一定发生的离子方程式_______。
(4)则溶液中可能存在的离子_______。
(5)由沉淀F在KOH溶液中与KClO反应可制得一种新型、高效、多功能水处理剂已知该水处理剂是一种含氧酸盐,取该盐溶于水,滴加适量稀硫酸后,再加入铁粉,恰好完全反应生成Fe2+向反应后的溶液加入一定量的KOH溶液至刚好将Fe2+沉淀完全,过滤,将沉淀充分加热后得到0.03molFe2O3。将滤液在一定条件下蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸的正盐(不是复盐)Z,测得其物质的量为。
①的化学式为_______,水处理剂的摩尔质量为_______。
②完成并配平下列方程式:____+KClO+KOH→____+KCl+H2O,_________。
20.某小组同学探究MnO、MnO的性质。
资料:i.MnO的氧化能力与溶液的酸碱度有关,在酸性环境、中性环境、碱性环境能
被SO分别还原为Mn2+(无色)、MnO2、MnO (绿色)。
ii. MnO在强碱溶液中能稳定存在,在酸性或纯水环境中易转化为MnO和MnO2。
I.验证MnO与SO的反应,实验如下:
实验 序号 试剂X 现象
1mL0.01mol·L 1 KMnO4溶液 ① 2滴3mol·L 1 H2SO43滴0.1mol·L 1 Na2SO3 溶液褪为无色
② 2滴纯水3滴0.1mol·L 1 Na2SO3 产生棕色沉淀
③ 2滴6mol·L 1 NaOH3滴0.1 mol·L 1 Na2SO3 溶液变为绿色
④ 2滴6mol·L 1 NaOH10滴0.1mol·L 1 Na2SO3 溶液变为绿色溶液,有浑浊,绿色很快消失,有大量棕色沉淀生成
(1)实验①参与反应的高锰酸钾和亚硫酸钠物质的量之比为_______。
(2)实验④中绿色很快消失,有大量棕色沉淀生成,结合离子方程式分析可能的原因 _______。甲同学补做了实验_______(填操作和现象),证明猜测合理。
II.验证 MnO的性质。
某同学用b试管得到的绿色溶液设计实验如下:
(3)c试管中得到紫色溶液和棕色浑浊的离子反应方程式为_______。继续滴加醋酸,沉淀溶解,得到无色透明溶液,有如下两种猜想:
① MnO、MnO2可能被CH3COOH还原。
设计实验:将1mL 0.01mol·L 1 KMnO4溶液与少量MnO2固体混合,再向其中加入少许2mol·L 1 CH3COOH溶液,_______(填现象),证明猜想不合理。
② MnO、MnO2 可能被_______还原,发生的反应:_______,_______。
经实验验证,猜想合理。
由以上实验可知:MnO、MnO2的性质不仅与溶液的酸碱度有关;还与试剂的用量等有关。
【参考答案】
一、选择题
1.D
解析:A.对两个反应进行如下分析: 、 ,制备反应中是还原剂,既为还原产物又为氧化产物,说明的还原性比的强,A项正确;
B.根据对方程式的分析,3个中有2个S是失电子的氧化产物,有4个S是得电子的还原产物,故氧化产物与还原产物的物质的量之比为1∶2,B项正确;
C.解毒反应中,中S的化合价既有升高,又有降低,故既是氧化剂,也是还原剂,C项正确;
D.由上述分析知,处理65g(1),转移4电子,D项错误;
故选D。
2.B
解析:A.三价铁离子能够氧化碘离子,氢氧化铁溶于氢碘酸,离子方程式为,故A错误;
B.向CuSO4溶液中加入Na2O2生成氢氧化铜和氧气,离子方程式为:2Na2O2+2Cu2++2H2O=4Na++2Cu(OH)2↓+O2↑,故B正确;
C.从酸化的海带灰浸出液中提取碘,离子方程式为:2H++2I-+H2O2=I2+2H2O,故C错误;
D.向稀HNO3中滴加Na2SO3溶液会发生氧化还原反应:2H++2NO+3SO=3SO+H2O+2NO↑,故D错误;
故选B。
3.A
【分析】氢化钠(NaH) 中氢元素的化合价为-1,发生反应NaH+H2O=NaOH+H2↑中,根据价态分析,NaH中氢元素化合价由-1既升高到0,生成氢气,H2O中氢元素化合价由+1降到0,生成氢气。
解析:A.NaH中氢元素化合价由-1既升高到0,生成氢气,发生氧化反应,A项正确;
B.氢气既是氧化产物也是还原产物,NaOH不是氧化产物,B项错误;
C.反应中,H2O中氢元素化合价由+1降到0,被还原,生成氢气,C项错误;
D.一种单质和一种化合物反应生成另一种单质和另一种化合物是置换反应,NaH+H2O=NaOH+H2↑不是置换反应,D项错误;
故答案选A。
4.D
解析:A.,整体显-1,O为-2价,则Cr显+6价,故A正确;
B.Cl非金属性很强,其最高价含氧酸为强酸,故B正确;
C.由反应可知得电子生成Cl-作氧化剂,失电子生成作还原剂,1mol得8mol电子,1mol失3mol电子,根据得失电子守恒可得氧化剂与还原剂的物质的量之比为,故C正确;
D.根据电子得失守恒配平反应得:,由反应可知反应后生成氢离子,导致溶液pH下降,故D错误;
故选:D。
5.C
解析:A.,该反应中C元素由0价升至价,故C失电子,作还原剂,被氧化,CO为氧化产物,故A错误;
B.不是造成酸雨的主要污染物之一,故B错误;
C.由方程式可知生成1molCO转移2mol电子。题目中生成1mol气体为CO、的混合气体,其中CO和各为0.5mol,所以转移1mol个电子,故C正确;
D.中有、、,所以中阴阳离子个数之比为,故D错误;
故答案选C。
6.C
解析:A.根据图像可知,随硝酸密度被还原产物不同,在浓硝酸密度为1.4g/mL中,主要产物NO2,随着硝酸密度逐渐降低,产物NO2逐渐减少而NO的相对含量逐渐增多,当密度为1.36g/mL时,主要产物是NO2和NO,当的密度降到1.1g/mL时,离子成为主要产物,故A正确;
B.还原产物中的物质的量分数随硝酸密度减少而增大,铵根离子中氮元素化合价最低是-3价,在浓硝酸浓度为1.4mol/L中,主要产物NO2,硝酸的密度越大、浓度越大,其还原产物中高价态的成分所占比例越多,故B正确;
C.用足量的铁粉与HNO3溶液反应,铁过量时,三价铁可以和单质铁反应生成二价铁,故产物为:Fe(NO3)2,故C错误;
D.当硝酸溶液的密度为1.36g mL-1时,由图像可看出,生成的NO和NO2物质的量相等,反应的化学方程式应为4Fe+18HNO3=4Fe(NO3)3+3NO↑3NO2↑+9H2O,故D正确;
故选C。
7.C
解析:A.ClO2中的Cl处于较高化合价,可以降低,具有强氧化性,故A正确;
B.反应中,NaClO2发生歧化反应生成NaCl、ClO2,HCl只是提供酸性环境,故B正确;
C.NaClO2中的Cl由+3价变为-1价和+4价,反应中生成1molClO2时,转移1mol电子,故C错误;
D.设质量为mg,当还原产物均为时,等质量的ClO2的氧化能力是Cl2的≈2.63倍,故D正确;
故选C。
8.C
解析:A.还原剂还原性大于还原产物,还原性由①得Z-B.由A分析可知,还原性A2+最强,故A2+最先被氧化,B正确;
C.反应中X化合价由+7变为+2,2X2+~10e-,则当有1mol还原产物生成时,转移电子的数目为5NA,C错误;
D.还原性Z-故选C。
9.A
解析:氧化剂是得电子化合价降低的物质,题中NaClO3中的氯元素化合价由+5价降低到ClO2中的+4价,做氧化剂,故A正确;
故选A。
10.C
解析:A.Cl2→Cl-,Cl元素化合价降低,需加入还原剂;故A错误;
B.NaHCO3→Na2CO3,没有元素化合价发生变化,不需要加入氧化剂,故B错误;
C.Fe→Fe2O3,Fe元素化合价升高,需要加入氧化剂,故C正确;
D.H2O→H2,H元素化合价降低,需加入还原剂;故D错误;
故答案选C。
11.B
【分析】所含元素化合价升高的反应物是还原剂,还原剂具有还原性;所含元素化合价降低的反应物是氧化剂,氧化剂具有氧化性。
解析:①铁常见为+2、+3价,化合价可降低,表现氧化性;②化合价为最低价,能升高,表现还原性;③中S化合物为+4价,既可以升高到+6价又可以降低到0价,既有氧化性又有还原性;④HCl中氯化合价为-1价、可以升高,氢化合价为+1价可以降低到0价,既有氧化性又有还原性;⑤Na化合价为最低价,能升高,表现还原性;⑥中铁化合物为+2价,既可以升高到+3价又可以降低到0价,既有氧化性又有还原性;⑦化合价可降低,表现氧化性;
综上,③④⑥满足,答案选B。
12.C
【分析】反应中,Fe元素从+3价升高到+6价,N元素从+5价降低到+3价,结合氧化还原反应的规律分析。
解析:A.铁元素从+3价升高到+6价,被氧化,A正确;
B.反应中,氮原子得到电子,被还原,B正确;
C.每生成1mol个,转移(6-3)mol=3mol电子,C错误;
D.N元素从+5价降低到+3价,是还原产物,D正确;
故选C。
13.C
【分析】根据流程分析,发生器中,酸性环境下,NaClO3和Na2SO3发生氧化还原反应生成ClO2,反应为2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O;在吸收器中,生成的ClO2在浓碱性环境下,被30%的双氧水还原为NaClO2,通过一系列操作,得到NaClO2产品。
解析:A.在2NaClO3+Na2SO3+H2SO4=2Na2SO4+2ClO2↑+H2O中,Na2SO3中S元素化合价由+4价上升到+6价,Na2SO3是还原剂,故A错误;
B.由分析的方程式可知,反应中氯元素化合价降低发生还原反应得到还原产物,故B错误;
C.由分析的方程式可知,电子转移关系为,则每生成1 mol 转移1 mol电子,故C正确;
D.由分析的方程式可知,1 molNa2SO3参加反应,失去2mol电子,1 molNaClO3参加反应,得到1 mol电子,在氧化还原反应中,得失电子总数相等,所以参加反应的NaClO3和Na2SO3的物质的量之比为2:1,故D错误;
故选C。
14.A
解析:A.亚硫酸钠被酸性高锰酸钾溶液氧化生成硫酸钠,离子方程式为:,故A正确;
B.利用腐蚀法制作印刷线路板:2,故B错误;
C.用稀HNO3溶解FeS固体的离子反应为NO +FeS+4H+═Fe3++S↓+NO↑+2H2O,故C错误;
D.醋酸是弱酸,在离子方程式中不能拆,故D错误;
故选A。
15.B
解析:由题给三个反应可推知氧化性由强到弱的顺序为KMnO4>Cl2>FeCl3>I2,还原性由强到弱的顺序为I->Fe2+>Cl->Mn2+。所以可氧化、、I-,Cl2可氧化、I-,FeCl3只能氧化。故答案选B。
二、填空题
16.(1)
(2) 7.5 碱性条件下,的溶解度小于的溶解度
(3)
解析:(1)煅烧氧化铁和过氧化钾固体混合物可直接制备高铁酸钾,该反应只有两种产物,另一种产物为氧化钾,Fe由+3价转化为+6价,O由-1价转化为-2价,根据得失电子守恒可配平方程式为:;故答案为;
(2)反应中氧化剂是,还原剂和,氧化,氧化,与物质的量之比为,然后配平有;由方程式可知每生成转移电子,生成转移电子;反应②中以沉淀形式析出,说明该条件下的溶解度小于的溶解度;故答案为;7.5;碱性条件下,的溶解度小于的溶解度。
(3)高铁酸钾在水中极易分解得到氧气和氢氧化铁胶体,Fe由+6价转化为+3价,O由-2价转化为0价,根据得失电子守恒可配平方程式为:;故答案为。
17. -1 -3 +3 +1
解析:①钠的化合价为+1价,根据所有元素化合价之和为0,知O的化合价为-1;②铵根离子中的氮元素来源于氨气,故为-3价③H元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,C元素的化合价为+3价;④氢元素的化合价为+1价,O元素的化合价为-2价,则Cl元素的化合价为+1价
18.(1) +6 盐
(2) 玻璃棒、烧杯、漏斗
(3) 0.112
(4)3.5
解析:(1)K2Cr2O7中K显+1价,O显-2价,则Cr的化合价为+6价,它由金属离子和酸根离子构成,则属于盐。答案为:+6;盐;
(2)加入KMnO4粉末氧化时,将Cr3+转化为,同时生成MnO2沉淀,发生反应的离子方程式为;滤去MnO2时,可采用固、液分离的方法,即进行过滤操作,过滤需要用到的玻璃仪器有:玻璃棒、烧杯、漏斗。答案为:;玻璃棒、烧杯、漏斗;
(3)在酸性溶液中,K2Cr2O7将Fe氧化,生成Fe3+、Cr3+等,反应的离子方程式为,n()=1L×0.001mol/L=0.001mol,所需铁屑的质量为0.001mol×2×56g/mol=0.112g。答案为:;0.112;
(4)利用得失电子守恒,可建立如下关系式:6Fe2+——K2Cr2O7,则K2Cr2O7的浓度为=3.5 g L-1。答案为:3.5。
19. 、Fe2+、 3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O Cl-、Al3+ K2SO4 198g/mol 2Fe(OH)3 +3KClO +4KOH=2K2FeO4 +3KCl+5H2O
【分析】在强酸性溶液中一定不会存在,溶液X中加入过量硝酸钡生成沉淀,则该沉淀为BaSO4沉淀,说明溶液中含有离子,生成气体A,A应为NO,说明溶液中含有还原性离子,一定为Fe2+离子,则溶液中不能存在;溶液B中加入过量NaOH溶液,生成气体D,则D为NH3,说明溶液中含有离子,沉淀F为Fe(OH)3,溶液E中通入Y(CO2气体)生成沉淀G,则G中一定含碳酸钡,可能含Al(OH)3,则E可能为NaAlO2,溶液H为NaHCO3,综上说明溶液中含有阳离子为、Fe2+,一定含阴离子为,一定不含、离子,不能确定是否含有Al3+、Cl-,以此来解答。
解析:(1)由上述分析可知,X中含离子为、Fe2+、,故答案为:、Fe2+、;
(2)根据上述分析知,酸性溶液中加入硝酸钡,亚铁离子被氧化,生成气体A为NO,离子方程式为3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O,故答案为:3Fe2++4H++=3Fe3++NO↑+2H2O;
(3)向溶液E中通入少量Y时一定发生的离子方程式Ba2++2OH-+CO2=BaCO3↓+H2O,故答案为:Ba2++2OH-+CO2═BaCO3↓+H2O;
(4)由上述分析可知,溶液中可能存在的离子为Cl-、Al3+,故答案为:Cl-、Al3+;
(5)沉淀F为Fe(OH)3,沉淀充分加热后得到0.03molFe2O3,n(Fe)=0.06mol;滴加适量稀硫酸后,再加入0.04mol铁粉,恰好完全反应生成Fe2+,则盐中含n(Fe)=0.02mol,蒸发可得到一种纯净的不含结晶水的含氧酸的正盐(不是复盐)Z,由元素守恒可知,Z为K2SO4,测得其物质的量为0.08mol,含K+的物质的量为0.16mol,反应后的溶液加入一定量的KOH溶液至刚好将Fe2+沉淀完全,则消耗的KOH为0.06mol×2=0.12mol,则水处理剂含K+的物质的量为0.16mol-0.12mol=0.04mol,水处理剂是一种含氧酸盐,是由F被KClO氧化生成,则含+6价Fe,含氧酸根离子应为,该盐为K2FeO4,其物质的量为;
①由上述分析可知,Z为K2SO4,水处理剂的摩尔质量为,故答案为:K2SO4;198 g/mol;
②Fe(OH)3具有还原性,KClO具有氧化性,Fe元素的化合价由+3价升高为+6价,Cl元素的化合价由+1价降低为-1价,最小公倍数为6,由电子守恒和原子守恒可知,该反应为2Fe(OH)3+3KClO+4KOH=2K2FeO4+3KCl+5H2O,故答案为:2Fe(OH)3 +3KClO +4KOH=2K2FeO4 +3KCl+5H2O。
20.(1)2:5
(2) 原因: SO过量,过量的SO与MnO反应,MnO+ SO+H2O =MnO2 ↓+ SO+ 2OH- 实验:取③的绿色溶液少量,向其中滴加Na2SO3溶液可以观察到相同的现象(绿色很快消失,有大量棕色沉淀生成)
(3) 3MnO+4CH3COOH = MnO2 ↓+ 2MnO+2H2O+4CH3COO- 无明显现象 SO ( Na2SO3) MnO2+ SO +2CH3COOH = Mn2+ + SO +H2O +2CH3COO- 2MnO + 5SO+6 CH3COOH = 2Mn2+ + 5SO+3H2O +6CH3COO-
解析:(1)根据题干可知,MnO在酸性环境能被SO分别还原为Mn2+(无色),根据得失电子守恒和元素守恒配平可得,则实验①参与反应的高锰酸钾和亚硫酸钠物质的量之比为2:5;
(2)根据题干信息可知,棕色沉淀为MnO2,则实验④中绿色很快消失,有大量棕色沉淀生成,结合离子方程式分析可能的原因SO过量,过量的SO与MnO反应,MnO+ SO+H2O =MnO2 ↓+ SO+ 2OH-;甲同学补做了实验取③的绿色溶液少量,向其中滴加Na2SO3溶液可以观察到相同的现象(绿色很快消失,有大量棕色沉淀生成),证明猜测合理;
(3)c试管中得到紫色溶液和棕色浑浊,说明生成了MnO、MnO2,其离子反应方程式为3MnO+4CH3COOH = MnO2 ↓+ 2MnO+2H2O+4CH3COO-;
①将1mL 0.01mol·L 1 KMnO4溶液与少量MnO2固体混合,再向其中加入少许2mol·L 1 CH3COOH溶液,无明显现象,说明MnO、MnO2没有被CH3COOH还原,证明猜想不合理;
②MnO、MnO2 可能被SO ( Na2SO3) 还原,根据得失电子守恒和元素守恒配平可知发生的反应为MnO2+ SO +2CH3COOH = Mn2+ + SO +H2O +2CH3COO-,2MnO + 5SO+6 CH3COOH = 2Mn2+ + 5SO+3H2O +6CH3COO-。