已知：生成氢氧化物沉淀的pH
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Mn(OH)2 |
Fe(OH)2 |
Fe(OH)3 |
Cu (OH)2 |
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开始沉淀时 |
8.3 |
6.3 |
2.7 |
4.7 |
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完全沉淀时 |
9.8 |
8.3 |
3.7 |
6.7 |
注：金属离子的起始浓度为0.1 mol/L
回答下列问题：
(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎，主要目的是 。盐酸溶解MnCO3的化学方程式是 。
(2)向溶液1中加入双氧水时，反应的离子方程式是 。
(3)滤液2中加入稍过量的难溶电解质MnS，以除去Cu2+，反应的离子方程式是 。
(4)将MnCl2转化为MnO2的一种方法是氧化法。其具体做法是用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化，该反应的离子方程式为： 。
。
(5)将MnCl2转化为MnO2的另一种方法是电解法。
①生成MnO2的电极反应式是 。
②若直接电解MnCl2溶液，生成MnO2的同时会产生少量Cl2。检验Cl2的操作是 。
③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末，则无Cl2产生。其原因是 。
【答案】(1)增大接触面积，提高反应速率；MnCO3+2HCl
MnCl2+CO2↑+H2O
(2)2Fe2++H2O2+4H2O
2Fe(OH)3↓+4H+
(3)MnS+Cu2+
Mn2++CuS
(4)5 Mn2++2
+4H2O
Cl2↑+5MnO2+8H+
(5)①Mn2+－2
+2H2O
MnO2+8H+
②将湿润的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近，若试纸变蓝则证明有Cl2生成
③其它条件不变下，增大Mn2+浓度或增大c(Mn2+)/c(
)，有利于Mn2+放电(不利于
放电)。
【解析】本题通过二氧化锰的制备，考查了物质制备实验方案的设计方法，题目难度较大，明确制备流程及相应的反应原理为解答关键，试题涉及的知识点较多、综合性较强，充分考查了学生的分析、理解能力及化学实验能力。(1)含杂质的菱锰矿使用前需将其粉碎，主要目的是增大接触面积，提高反应速率；碳酸锰属于碳酸盐，可以溶解于盐酸，产物是氯化锰、水以及二氧化碳，即MnCO3+2HCl
MnCl2+CO2↑+H2O；(2)双氧水具有氧化性，能将亚铁离子氧化，还原产物是水，氧化产物是铁离子，即：2Fe2++H2O2+4H2O
2Fe(OH)3↓+4H+；(3)沉淀可以向着更难溶的方向转化，硫化锰的Ksp大于CuS的Ksp，所以硫化锰可以转化为硫化铜沉淀，即加入MnS，以除去溶液中的Cu2+，反应为：MnS+Cu2+
Mn2++CuS；(4)根据题干信息：用酸化的NaClO3溶液将MnCl2氧化，可以将氯化锰转化为二氧化锰，反应离子方程式为：5 Mn2++2
+4H2O
Cl2↑+5MnO2+8H+；(5)①采用电解法将MnCl2转化为MnO2，则阳极上是锰离子失电子的氧化反应：Mn2+－2
+2H2O
MnO2+8H+；②若直接电解MnCl2溶液，生成MnO2的同时，氯离子会在阳极失电子，产生氯气，氯气的检验方法：将湿润的淀粉碘化钾试纸置于阳极附近，若试纸变蓝则证明有Cl2生成；③若在上述MnCl2溶液中加入一定量的Mn(NO3)2粉末，则会增大Mn2+浓度或增大c(Mn2+)和c(Cl－)的比值，有利于Mn2+放电，不利于
放电，则无Cl2产生。
