資料顯示,酸性介質(zhì)中,S2和Mn2+可反應(yīng)轉(zhuǎn)化為和。小組探究利用該反應(yīng)測定Mn2+含量的條件。
實驗 |
序號 |
物質(zhì)a |
實驗現(xiàn)象 |
|
Ⅰ |
0.002mol/LMnSO4溶液 |
無明顯變化 |
Ⅱ |
0.002mol/LMnSO4溶液 |
加熱至沸騰,5min后溶液變?yōu)樽仙?/td>
|
Ⅲ |
0.05mol/LMnSO4溶液 |
加熱至沸騰,生成大量棕黑色沉淀,靜置,上層溶液未變紫色 |
(1)根據(jù)實驗Ⅱ的現(xiàn)象,氧化性:S
2 >
>
(填“>”或“<”)。
(2)實驗Ⅱ中反應(yīng)的離子方程式是
。
(3)實驗Ⅰ的條件下S
2能將Mn
2+氧化為
,推測實驗Ⅰ未出現(xiàn)紫色的原因:
相比實驗II,實驗溫度I較低,反應(yīng)速率較慢
相比實驗II,實驗溫度I較低,反應(yīng)速率較慢
。
(4)經(jīng)檢驗,棕黑色沉淀為MnO
2,針對實驗Ⅲ中的現(xiàn)象,提出以下假設(shè):
假設(shè)1:S
2的濃度較低,不足以將Mn
2+氧化為
假設(shè)2:溶液中存在還原劑Mn
2+,將生成的
還原為MnO
2①甲同學(xué)分析上述實驗設(shè)計,認(rèn)為假設(shè)1不成立,理由是
。
②針對假設(shè)2,乙同學(xué)設(shè)計實驗Ⅳ證實了推測合理。請寫出實驗操作和現(xiàn)象:
向1mL 0.05mol/LMnSO4溶液中滴入3滴1mol/LH2SO4溶液并加入1mL 0.05mol/LKMnO4,加熱至沸騰,若紫色褪去,迅速生成棕黑色沉淀
向1mL 0.05mol/LMnSO4溶液中滴入3滴1mol/LH2SO4溶液并加入1mL 0.05mol/LKMnO4,加熱至沸騰,若紫色褪去,迅速生成棕黑色沉淀
。
③實驗Ⅲ中生成MnO
2的離子方程式是
,從化學(xué)反應(yīng)速率的角度分析實驗Ⅲ未得到紫色溶液的原因:
Mn
2+濃度增大,反應(yīng)加熱,加快反應(yīng)速率,生成的
濃度相對較大,體系中過量Mn
2+還原
生成大量黑色MnO
2沉淀
Mn
2+濃度增大,反應(yīng)加熱,加快反應(yīng)速率,生成的
濃度相對較大,體系中過量Mn
2+還原
生成大量黑色MnO
2沉淀
。
(5)資料表明Ag+可作為Mn
2+和S
2反應(yīng)轉(zhuǎn)化為
的催化劑。丙同學(xué)設(shè)計實驗Ⅲ的對比實驗進行了證實。向
1mL 0.05mol/LMnSO4溶液中滴入3滴1mol/LH2SO4溶液
1mL 0.05mol/LMnSO4溶液中滴入3滴1mol/LH2SO4溶液
中滴加2滴0.1mol/LAgNO
3溶液,再加入0.0005mol(NH
4)
2S
2O
8固體,加熱至沸騰,觀察到溶液變?yōu)樽仙?br />(6)根據(jù)上述實驗,要利用(NH
4)
2S
2O
8將Mn
2+轉(zhuǎn)化為
的反應(yīng)來快速測定Mn
2+的含量,應(yīng)控制的反應(yīng)條件有:加熱至沸騰、
催化劑、Mn2+濃度
催化劑、Mn2+濃度
。
【答案】>;8H
2O+5S
2+2Mn
2+=2
+10
+16H
+;相比實驗II,實驗溫度I較低,反應(yīng)速率較慢;實驗II和實驗III中S
2的濃度相同;向1mL 0.05mol/LMnSO
4溶液中滴入3滴1mol/LH
2SO
4溶液并加入1mL 0.05mol/LKMnO
4,加熱至沸騰,若紫色褪去,迅速生成棕黑色沉淀;3Mn
2++2
+2H
2O=5MnO
2↓+4H
+;Mn
2+濃度增大,反應(yīng)加熱,加快反應(yīng)速率,生成的
濃度相對較大,體系中過量Mn
2+還原
生成大量黑色MnO
2沉淀;1mL 0.05mol/LMnSO
4溶液中滴入3滴1mol/LH
2SO
4溶液;催化劑、Mn
2+濃度