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活動(dòng)單導(dǎo)學(xué)課程高中化學(xué)人教版

活動(dòng)單導(dǎo)學(xué)課程高中化學(xué)人教版

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12 （2025 南通月考）某小組同學(xué)探究不同條件下氯氣與二價(jià)錳化合物的反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)裝置如圖（夾持裝置略），查閱資料可知：
a. 在一定條件下${Mn^{2+}}$能被${Cl2}$或${ClO-}$氧化成${MnO2}$（棕黑色）、${MnO^{-}_{4}}$（紫色）。
b. 濃堿條件下，${MnO2}$、綠色${MnO^{2-}_{4}}$可還原為${MnO^{-}_{4}}$。
c. ${Cl2}$的氧化性與溶液的酸堿性無關(guān)，${NaClO}$的氧化性隨溶液堿性增強(qiáng)而減弱。
d. ${Mn(OH)2}$為白色沉淀。
|序號(hào)|物質(zhì)X|通入${Cl2}$前|C中實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通入${Cl2}$后|
|----|----|----|----|
|Ⅰ|水|得到無色溶液|產(chǎn)生棕黑色沉淀，且放置后不發(fā)生變化|
|Ⅱ|5%${NaOH}$溶液|產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀|棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉淀|
|Ⅲ|40%${NaOH}$溶液|產(chǎn)生白色沉淀，在空氣中緩慢變成棕黑色沉淀|棕黑色沉淀增多，放置后溶液變?yōu)樽仙?，仍有沉淀|
（1）寫出A中發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式，用雙線橋標(biāo)出該反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
${2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O}$，雙線橋：${\overset{+7}{Mn}O^{-}_{4}-＞[得到2×5e-]\overset{+2}{Mn}Cl2}$，${2HCl-＞[失去10×e-]Cl2}$
。
（2）通入${Cl2}$前，Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色變?yōu)樽睾谏幕瘜W(xué)方程式為
${2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O}$
。
（3）對比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ通入${Cl2}$后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，對于${Mn^{2+}}$還原性與溶液堿性的認(rèn)識(shí)是
溶液堿性增強(qiáng)，${Mn^{2+}}$的還原性增強(qiáng)
。
答案：（1）${2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O}$，雙線橋：${\overset{+7}{Mn}O^{-}_{4}-＞[得到2×5e-]\overset{+2}{Mn}Cl2}$，${2HCl-＞[失去10×e-]Cl2}$
（2）${2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O}$
（3）溶液堿性增強(qiáng)，${Mn^{2+}}$的還原性增強(qiáng)
解析：（1）A中為${KMnO4}$與濃鹽酸反應(yīng)制取${Cl2}$，化學(xué)方程式為${2KMnO4 + 16HCl(濃) = 2KCl + 2MnCl2 + 5Cl2↑ + 8H2O}$，Mn元素從$+7$價(jià)降低到$+2$價(jià)，得到$5e-$，2個(gè)${KMnO4}$得到$10e-$；Cl元素從$-1$價(jià)升高到0價(jià)，失去$e-$，生成5個(gè)${Cl2}$失去$10e-$，雙線橋表示為${\overset{+7}{2KMn}O4 + 16HCl(濃) = 2KCl + \overset{+2}{2Mn}Cl2 + 5\overset{0}{Cl2}↑ + 8H2O}$，箭頭從${Mn}$指向${Mn}$，標(biāo)“得到$2×5e-$”，從${Cl}$指向${Cl2}$中的${Cl}$，標(biāo)“失去$10×e-$”。
（2）白色沉淀為${Mn(OH)2}$，在空氣中被${O2}$氧化為棕黑色的${MnO2}$，化學(xué)方程式為${2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O}$。
（3）實(shí)驗(yàn)Ⅰ為中性，通入${Cl2}$生成${MnO2}$沉淀；實(shí)驗(yàn)Ⅱ?yàn)閴A性，通入${Cl2}$后溶液變?yōu)樽仙ㄉ?{MnO^{-}_{4}}$），說明堿性條件下${Mn^{2+}}$（或${MnO2}$）還原性增強(qiáng)，被氧化為更高價(jià)態(tài)的${MnO^{-}_{4}}$。
（1）人體正常的血紅蛋白含有${Fe^{2+}}$。若誤食亞硝酸鹽（如${NaNO2}$），則導(dǎo)致血紅蛋白中的${Fe^{2+}}$轉(zhuǎn)化為${Fe^{3+}}$而中毒，可以服用維生素C可解毒。下列敘述不正確的是
D
（填字母，下同）。
（2）下列方法中，不能用來區(qū)分${NaNO2}$和${NaCl}$的是
B
。
（3）某同學(xué)把氯氣通入${NaNO2}$溶液中，生成${NaNO3}$和${HCl}$，請寫出反應(yīng)的離子方程式：
${Cl2 + NO^{-}_{2} + H2O = NO^{-}_{3} + 2H+ + 2Cl-}$
。
（4）高鐵酸鈉（${Na2FeO4}$）具有強(qiáng)氧化性，可對自來水進(jìn)行消毒、凈化。高鐵酸鈉可用氫氧化鐵和次氯酸鈉在堿性介質(zhì)中反應(yīng)得到，請補(bǔ)充并配平下面離子方程式。
${2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO^{2-}_{4} + 3Cl- + 5H2O}$

（5）在反應(yīng)${11P + 15CuSO4 + 24H2O = 5Cu3P + 6H3PO4 + 15H2SO4}$中，氧化劑是
${P}$、${CuSO4}$
。
答案：（1）D
（2）B
（3）${Cl2 + NO^{-}_{2} + H2O = NO^{-}_{3} + 2H+ + 2Cl-}$
（4）${2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO^{2-}_{4} + 3Cl- + 5H2O}$
（5）${P}$、${CuSO4}$
解析：（1）亞硝酸鹽使${Fe^{2+}}$轉(zhuǎn)化為${Fe^{3+}}$，亞硝酸鹽為氧化劑，被還原，A正確，D錯(cuò)誤；維生素C解毒是將${Fe^{3+}}$還原為${Fe^{2+}}$，維生素C為還原劑，B、C正確。
（2）A.${NaNO2}$與稀鹽酸反應(yīng)生成${HNO2}$，${HNO2}$分解產(chǎn)生${NO}$、${NO2}$氣體，${NaCl}$與稀鹽酸不反應(yīng)，可區(qū)分；B.${AgNO2}$、${AgCl}$均為白色沉淀，無法區(qū)分；C.酸性條件下${NO^{-}_{2}}$氧化${I-}$生成${I2}$，淀粉變藍(lán)，${NaCl}$無現(xiàn)象，可區(qū)分。
（3）${Cl2}$氧化${NO^{-}_{2}}$生成${NO^{-}_{3}}$和${Cl-}$，根據(jù)得失電子守恒和電荷守恒配平離子方程式為${Cl2 + NO^{-}_{2} + H2O = NO^{-}_{3} + 2H+ + 2Cl-}$。
（4）${Fe(OH)3}$中Fe從$+3$價(jià)升高到$+6$價(jià)（${FeO^{2-}_{4}}$），失去$3e-$；${ClO-}$中Cl從$+1$價(jià)降低到$-1$價(jià)（${Cl-}$），得到$2e-$，得失電子守恒，${Fe(OH)3}$與${ClO-}$的物質(zhì)的量之比為2:3，再根據(jù)電荷守恒和原子守恒配平：${2Fe(OH)3 + 3ClO- + 4OH- = 2FeO^{2-}_{4} + 3Cl- + 5H2O}$。
（5）反應(yīng)中P元素部分從0價(jià)降低到$-3$價(jià)（${Cu3P}$），部分升高到$+5$價(jià)（${H3PO4}$）；${CuSO4}$中Cu從$+2$價(jià)降低到$+1$價(jià)（${Cu3P}$），所以氧化劑為${P}$和${CuSO4}$。