Question

【題目】錳及其化合物在現代工業及國防建設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劇烈，所以先在強熱條件下將軟錳礦轉變為Mn3O4，然后再將其與鋁粉混合。

①MnO2中Mn的化合價為____________________。

②鋁粉與Mn3O4反應時，還原劑與氧化劑的物質的量之比為_________________。

（2）pH=0的溶液中，不同價態錳的微粒的能量(E)如圖所示。若某種含錳微粒（如Mn3+）的能量處于相鄰價態兩種微粒（Mn2+和MnO2）能量連線的上方，則該該微粒不穩定，會發生歧化反應，轉化為相鄰價態的微粒。

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

②實驗室可利用以下反應檢驗Mn2+的存在：2Mn2++5S2O82-+8H2O==16H++10SO42-+2 MnO42-，確認Mn2+存在的現象是______________________；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 溶液由無色變為紫紅色 過量的Mn2+能與生成的MnO4-反應，從而影響實驗現象的觀察

【解析】（1）①MnO2中氧-2價，則Mn的化合價為+4價；②鋁粉與Mn3O4反應的化學方程式為3Mn3O4+8Al3Mn+4Al2O3,根據方程式可知，還原劑Al與氧化劑Mn3O4的物質的量之比為：8∶3；（2）①若某種含錳微粒（如Mn3+）的能量處于相鄰價態兩種微粒（Mn2+和MnO2）能量連線的上方，則該該微粒不穩定，會發生歧化反應，轉化為相鄰價態的微粒。則根據圖象分析判斷，MnO42-在MnO4-和MnO2之間，則MnO42-在pH=0的溶液中不能穩定存在；②MnO4-溶液中呈紫紅色，確認Mn2+存在的現象是溶液由無色變為紫紅色；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，從而影響實驗現象的觀察。