12 (2025 南通月考)某小組同學探究不同條件下氯氣與二價錳化合物的反應。實驗裝置如圖(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,${NaClO}$的氧化性隨溶液堿性增強而減弱。
d. ${Mn(OH)2}$為白色沉淀。
|序號|物質X|通入${Cl2}$前|C中實驗現(xiàn)象通入${Cl2}$后|
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|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)生的反應的化學方程式,用雙線橋標出該反應中電子轉移的方向和數(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方程式為
${2Mn(OH)2 + O2 = 2MnO2 + 2H2O}$
。
(3)對比實驗Ⅰ、Ⅱ通入${Cl2}$后的實驗現(xiàn)象,對于${Mn^{2+}}$還原性與溶液堿性的認識是
溶液堿性增強,${Mn^{2+}}$的還原性增強
。