Question

【题目】锰的化合物是优良的催化剂，并可用于干电池原料生产等。

（1）普通锌锰干电池的反应为：2MnO2＋Zn＋2NH4Cl＝2MnO(OH)＋Zn(NH3)2Cl2。

①MnO(OH)中锰元素的化合价为_________。电解质的主要成分是_____________________（填化学式）；

②与普通锌锰电池相比，碱性锌锰电池_________（填序号）

a．比能量大　 b．电流小

c．存储时间长　 d．不能连续放电

（2）向普通锌锰废电池还原后的废液（含有Mn2＋、Fe2＋、Zn2＋等）中逐滴滴加Na2S溶液，最先生成的沉淀为________________________（填化学式）。

已知：Ksp(MnS)＝1.4×10－15，Ksp(ZnS)＝2.9×10－25，Ksp(FeS)＝6×10－18

（3）合成甲醇的反应为：CO2(g)＋3H2(g)CH3OH (g)＋H2O (g)。此反应的平衡常数表达式为K=______________________________。锰的某化合物常做此反应的催化剂，关于此化合物说法正确的是_______（填序号）。

a．可加快该反应速率　 b．可增大该反应活化能

c．改变该反应平衡常数　 d．提高该反应转化率

（4）向盛有4 mL 0.01mol/L KMnO4酸性溶液中滴入2 mL 0.1mol/L H2C2O4（草酸）溶液，开始颜色变化不明显，一段时间后，颜色变化突然加快，颜色很快消失。分析产生此现象的可能原因____________（填序号）。

a．该反应为放热反应，放出的热量加快反应速率

b．溶液呈酸性，H＋ 起催化作用

c．K＋ 起催化作用

d．反应产生的Mn2＋ 起催化作用

（5）Mn2＋催化H2O2分解：2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g) ΔH1，其反应机理如右图示。已知反应Ⅱ为：MnO2(s)＋H2O2(1)＋2H＋(aq)＝Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(1) ΔH2。

写出反应 I的热化学方程式（焓变用ΔH1和ΔH2表示）：____________________________________________________________。

Answer 1

【答案】 ＋3 NH4Cl ac ZnS a ad H2O2(1)＋Mn2＋(aq)＝2H＋( aq)＋MnO2(s) ΔH＝ΔH１－ΔH2

【解析】试题分析：（1）①根据元素化合价代数和等于0计算MnO(OH)中锰元素的化合价；根据电池总反应可知，电解质是氯化铵；②碱性电池，锌粉放在电池内部不易发生电解质的泄露；（2）难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越易生成沉淀；（3）平衡常数= ；催化剂通过降低活化能，加快反应速率，但催化剂不能使平衡发生移动；（4）根据影响反应速率的因素分析；（5）根据盖斯定律书写反应 I的热化学方程式；

解析：（1）①根据元素化合价代数和等于0，MnO(OH)中锰元素的化合价为+3；根据电池总反应可知，电解质是氯化铵；②碱性电池，锌粉放在电池内部不易发生电解质的泄露，所以比能量大，故a正确；存储时间长，故c正确；（2）难溶电解质的Ksp越小，溶解度越小，越易生成沉淀，所以最先生成的沉淀是ZnS；（3）平衡常数K =；催化剂通过降低活化能，加快反应速率，故a正确；催化剂能降低反应活化能，故b错误；催化剂不能使平衡发生移动，平衡常数不变，故c错误；　 平衡不移动，该反应平衡转化率不变，故d错误；（4）温度升高可以加快反应速率，该反应为放热反应，放出的热量加快反应速率，故a正确； b．该反应消耗氢离子，氢离子浓度减小，故b错误；c．K＋ 浓度不变，故c错误； d．反应生成Mn2＋，Mn2＋浓度增大，反应速率增大，可能是Mn2＋ 起催化作用，故d正确。 ；（5）① 2H2O2(l)＝2H2O(l)＋O2(g) ΔH1；② MnO2(s)＋H2O2(1)＋2H＋(aq)＝Mn2＋(aq)＋O2(g)＋2H2O(1) ΔH2

根据盖斯定律①-②得反应 I的热化学方程式H2O2(1)＋Mn2＋(aq)＝2H＋( aq)＋MnO2(s) ΔH＝ΔH１－ΔH2；