Question

锰及其化合物在工业上应用十分广泛．
（1）Mn（OH）₂是难溶于水的电解质，其溶度积常数表达式K_sp=

 

．
（2）以硫酸锰、氨水等为原料，可制备四氧化三锰，涉及的反应如下（未配平）：
   反应Ⅰ：MnSO₄+NH₃?H₂O→Mn（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄
   反应Ⅱ：Mn（OH）₂+O₂→Mn₃O₄+H₂O
   ①要使MnSO₄溶液中Mn²⁺尽可能沉淀完全，可采用的方法是

 

．
   ②反应Ⅱ中每转移1mol电子，可生成

 

gMn₃O₄．
（3）锂一二氧化锰电池常用于便携式设备中．该电池总反应为：Li+MnO₂═LiMnO₂．
   ①该电池的正极材料是

 

，写出电池放电时，正极的电极反应式：

 

．
   ②普遍采用高温电解硫酸锰溶液制取活性氧化锰，生成 MnO₂的电极反应式为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理,氧化还原反应

专题：

分析：（1）Mn（OH）₂的溶度积常数表达式Ksp=c（Mg²⁺）?c（OH^-）²；
（2）①依据化学反应平衡原理解释即可；
②依据氧化还原反应配平该方程式，然后分析即可；
（3）①形成原电池反应时，Li为负极，被氧化，电极方程式为Li-e^-=Li⁺，MnO₂为正极，被还原，电极方程式为MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂，结合电极方程式以及元素化合价的变化解答该题；
②阳极上Mn²⁺放电发生氧化反应而生成MnO₂，据此解答即可．

解答： 解：（1）Mn（OH）₂的溶度积常数表达式Ksp=c（Mg²⁺）?c（OH^-）²，故答案为：c（Mg²⁺）?c（OH^-）²；
（2）①要使反应MnSO₄+NH₃?H₂O→Mn（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄，锰转化更彻底，移出沉淀物时比较好的方法，故答案为：移出氢氧化锰沉淀；
②依旧氧化还原反应配平该方程式为：6Mn（OH）₂+O₂=2Mn₃O₄+6H₂O，故每生成2mol的Mn₃O₄，需要1mol氧气，故转移电子数为4mol，那么每转移1mol电子，则生成Mn₃O₄0.5mol，质量为：0.5mol×229g/mol=114.5g，故答案为：114.5；
（3）①MnO₂为正极，被还原，电极方程式为MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂，故答案为：MnO₂；Li⁺+MnO₂+e^-=LiMnO₂；
②阳极上Mn²⁺放电发生氧化反应而生成MnO₂，同时生成氢离子，电极反应式为Mn²⁺-2e^-+2H₂0=MnO₂+4H⁺；故答案为：Mn²⁺-2e^-+2H₂0=MnO₂+4H⁺．

点评：本题考查原电池和电解池原理，侧重考查电极反应式的书写，明确各个电极上发生的反应是解本题关键，知道串联电路中转移电子特点，题目难度较大．