Question

【題目】錳及其化合物在現(xiàn)代工業(yè)及國防建設(shè)中具有十分重要的意義。回答下列問題：

（1）常用鋁熱法還原軟錳礦（主要成分為MnO2）來制金屬錳。因為鋁與軟錳礦反應(yīng)劇烈，所以先在強(qiáng)熱條件下將軟錳礦轉(zhuǎn)變?yōu)?/span>Mn3O4，然后再將其與鋁粉混合。

①MnO2中Mn的化合價為____________________。

②鋁粉與Mn3O4反應(yīng)時，還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為_________________。

（2）pH=0的溶液中，不同價態(tài)錳的微粒的能量(E)如圖所示。若某種含錳微粒（如Mn3+）的能量處于相鄰價態(tài)兩種微粒（Mn2+和MnO2）能量連線的上方，則該該微粒不穩(wěn)定，會發(fā)生歧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為相鄰價態(tài)的微粒。

①MnO42-______(填“能”或“不能”)穩(wěn)定存在于pH=0的溶液中。

②實驗室可利用以下反應(yīng)檢驗Mn2+的存在：2Mn2++5S2O82-+8H2O==16H++10SO42-+2 MnO42-，確認(rèn)Mn2+存在的現(xiàn)象是______________________；檢驗時必須控制Mn2+的濃度和用量，否則實驗失敗，理由是___________________________________。

Answer 1

【答案】 +4 8∶3 不能 溶液由無色變?yōu)樽霞t色 過量的Mn2+能與生成的MnO4-反應(yīng)，從而影響實驗現(xiàn)象的觀察

【解析】（1）①MnO2中氧-2價，則Mn的化合價為+4價；②鋁粉與Mn3O4反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Mn3O4+8Al3Mn+4Al2O3,根據(jù)方程式可知，還原劑Al與氧化劑Mn3O4的物質(zhì)的量之比為：8∶3；（2）①若某種含錳微粒（如Mn3+）的能量處于相鄰價態(tài)兩種微粒（Mn2+和MnO2）能量連線的上方，則該該微粒不穩(wěn)定，會發(fā)生歧化反應(yīng)，轉(zhuǎn)化為相鄰價態(tài)的微粒。則根據(jù)圖象分析判斷，MnO42-在MnO4-和MnO2之間，則MnO42-在pH=0的溶液中不能穩(wěn)定存在；②MnO4-溶液中呈紫紅色，確認(rèn)Mn2+存在的現(xiàn)象是溶液由無色變?yōu)樽霞t色；檢驗時必須控制Mn2+濃度和用量不能過大，過量的Mn2+能與生成的MnO4-反應(yīng)，從而影響實驗現(xiàn)象的觀察。