Question

6．錳及其化合物有廣泛應(yīng)用．
（1）在稀硫酸酸化的雙氧水中加入二氧化錳粉末，產(chǎn)生大量氣泡，且黑色固體消失；向反應(yīng)完全后的溶液中加入高錳酸鉀溶液生成黑色沉淀．經(jīng)檢測：1mol KMnO₄完全反應(yīng)轉(zhuǎn)移3mol電子．在雙氧水參與的反應(yīng)中，二氧化錳除了作催化劑還作氧化劑；寫出加入高錳酸鉀后產(chǎn)生黑色沉淀的離子方程式3Mn²⁺+2MnO₄^-+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺．
（2）菱錳礦是生產(chǎn)鐵錳合金中錳的來源，其主要成分是碳酸錳．已知錳常見的化合價有+2、+4、+6、+7．在空氣中灼燒菱錳礦生產(chǎn)四氧化三錳，然后用鋁熱反應(yīng)制備錳．寫出菱錳礦粉末在空氣中高溫灼燒生成四氧化三錳的化學(xué)方程式6MnCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Mn₃O₄+6CO₂．如果冶煉1100kg錳，理論上消耗鋁的質(zhì)量為480kg．
（3）工業(yè)生產(chǎn)中為了制備硫酸錳，往往將硫酸錳溶液中亞鐵離子氧化成鐵離子，調(diào)節(jié)pH除去鐵離子．向混合溶液中滴加稀硫酸酸化，加入軟錳礦（主要成分是二氧化錳）氧化亞鐵離子，寫出該過程的離子方程式2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O．
（4）酸性高錳酸鉀可氧化乙醇，配平下列反應(yīng)方程式：
4KMnO₄+6H₂SO₄+5CH₃CH₂OH=2K₂SO₄+4MnSO₄+5CH₃COOH+11H₂O□．

Answer 1

分析 （1）在稀硫酸酸化的雙氧水中加入二氧化錳粉末，產(chǎn)生大量氣泡，且黑色固體消失，結(jié)合O、Mn元素的化合價變化分析；高錳酸鉀與錳離子反應(yīng)生成二氧化錳；
（2）菱錳礦粉末在空氣中高溫灼燒生成四氧化三錳和二氧化碳；根據(jù)反應(yīng)的方程式3Mn₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Mn+4Al₂O₃計(jì)算；
（3）酸性條件下，二氧化錳與亞鐵離子反應(yīng)生成三價鐵離子和錳離子；
（4）反應(yīng)中Mn元素從+7價降低到+2價，C元素的化合價從-2價升高到0價，結(jié)合原子守恒分析．

解答 解：（1）在稀硫酸酸化的雙氧水中加入二氧化錳粉末，產(chǎn)生大量氣泡，且黑色固體消失，說明二氧化錳與雙氧水反應(yīng)生成氧氣，O元素的化合價升高，Mn元素的化合價降低，所以二氧化錳作氧化劑；高錳酸鉀與錳離子反應(yīng)生成二氧化錳，其反應(yīng)的離子方程式為：3Mn²⁺+2MnO₄^-+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；
故答案為：氧化劑；3Mn²⁺+2MnO₄^-+2H₂O=5MnO₂↓+4H⁺；
（2）菱錳礦粉末在空氣中高溫灼燒生成四氧化三錳和二氧化碳，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：6MnCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Mn₃O₄+6CO₂；
已知反應(yīng)的方程式3Mn₃O₄+8Al$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$9Mn+4Al₂O₃，設(shè)理論上消耗鋁的質(zhì)量為x kg，
8Al～～～～～9Mn
8×27              9×55
 xkg               1100kg
則x=$\frac{8×27×1100kg}{9×55}$=480kg；
故答案為：6MnCO₃+O₂ $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Mn₃O₄+6CO₂；480；
（3）酸性條件下，二氧化錳與亞鐵離子反應(yīng)生成三價鐵離子和錳離子，其反應(yīng)的離子方程式為：2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；
故答案為：2Fe²⁺+MnO₂+4H⁺=2Fe³⁺+Mn²⁺+2H₂O；
（4）反應(yīng)中Mn元素從+7價降低到+2價，C元素的化合價從-2價升高到0價，由元素守恒可知，生成物中還有水，則反應(yīng)的方程式為：4KMnO₄+6H₂SO₄+5CH₃CH₂OH=2K₂SO₄+4MnSO₄+5CH₃COOH+11H₂O；
故答案為：4，6，5，2，4，5，11H₂O．

點(diǎn)評 本題考查金屬元素化合物的性質(zhì)、氧化還原反應(yīng)方程式的配平、氧化還原反應(yīng)的計(jì)算，把握元素化合物的性質(zhì)以及反應(yīng)中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重計(jì)算及分析能力的考查，題目難度中等．