Question

5．二氧化锰是常用的催化剂、氧化剂和活性电极材料．海底蕴藏着丰富的锰结核矿，其主要成分是MnO₂．1991年由Allen等人研究，用硫酸淋洗后使用不同的方法可制备纯净的MnO₂，其制备过程如图所示：

已知：反应Ⅱ以石墨为电极，电解硫酸锰溶液制二氧化锰；反应Ⅲ可以是高锰酸钾氧化硫酸锰，也可以是氯酸钾氧化硫酸锰．下列推断不正确的是（　　）

• A． 反应Ⅰ的离子方程式为MnO₂+H₂O₂+2H⁺═Mn²⁺+2H₂O+O₂↑
• B． 反应Ⅱ中阴极反应式为Mn²⁺-2e^-+2H₂O═MnO₂↓+4H⁺
• C． 若加入KClO₃，则反应Ⅲ为2ClO₃^-+5Mn²⁺+4H₂O═5MnO₂↓+Cl₂↑+8H⁺
• D． 若加入KMnO₄，则反应Ⅲ为3Mn²⁺+2MnO₄^-+2H₂O═5MnO₂↓+4H⁺

Answer 1

分析 A．双氧水具有还原性，二氧化锰具有氧化性，二者在酸性环境下发生氧化还原反应；
B．在电解池的阴极上发生得电子的还原反应；
C．根据流程图的转化，结合氧化还原理论即可写出离子方程式；
D．KMnO₄具有强氧化性，结合流程图的转化，根据氧化还原理论即可写出离子方程式．

解答 解：A．双氧水具有还原性，在酸性环境下，得到的氧化产物是氧气，二氧化锰具有氧化性，在酸性环境下，得到还原产物是锰离子，二者在酸性环境下发生氧化还原反应，反应的离子方程式为：MnO₂+2H⁺+H₂O₂═Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，故A正确；
B．在电解池的阴极上发生得电子的还原反应，Mn²⁺-2e^-+2H₂O═MnO₂↓+4H⁺为失电子的氧化反应在阳极上发生，故B错误；
C．根据流程图的转化，结合氧化还原理论即可写出离子方程式为2ClO₃^-+5Mn²⁺+4H₂O═5MnO₂↓+Cl₂↑+8H⁺，故C正确；
D．KMnO₄具有强氧化性，结合流程图的转化，根据氧化还原理论反应Ⅲ为Mn²⁺与MnO₄发生归中反应，即反应Ⅲ为3Mn²⁺+2MnO₄^-+2H₂O═5MnO₂↓+4H⁺，故D正确；
故选B．

点评 本题考查氧化还原反应方程式及电解池电极反应式的书写，解答本题时要充分理解图中提供的信息，理解了图中信息能对问题做出正确的判断，题目难度不大．