Question

錳及其化合物在工業(yè)上應(yīng)用十分廣泛．
（1）Mn（OH）₂是難溶于水的電解質(zhì)，其溶度積常數(shù)表達(dá)式K_sp=

 

．
（2）以硫酸錳、氨水等為原料，可制備四氧化三錳，涉及的反應(yīng)如下（未配平）：
   反應(yīng)Ⅰ：MnSO₄+NH₃?H₂O→Mn（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄
   反應(yīng)Ⅱ：Mn（OH）₂+O₂→Mn₃O₄+H₂O
   ①要使MnSO₄溶液中Mn²⁺盡可能沉淀完全，可采用的方法是

 

．
   ②反應(yīng)Ⅱ中每轉(zhuǎn)移1mol電子，可生成

 

gMn₃O₄．
（3）鋰一二氧化錳電池常用于便攜式設(shè)備中．該電池總反應(yīng)為：Li+MnO₂═LiMnO₂．
   ①該電池的正極材料是

 

，寫(xiě)出電池放電時(shí)，正極的電極反應(yīng)式：

 

．
   ②普遍采用高溫電解硫酸錳溶液制取活性氧化錳，生成 MnO₂的電極反應(yīng)式為

 

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Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理,氧化還原反應(yīng)

專(zhuān)題：

分析：（1）Mn（OH）₂的溶度積常數(shù)表達(dá)式Ksp=c（Mg²⁺）?c（OH^-）²；
（2）①依據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡原理解釋即可；
②依據(jù)氧化還原反應(yīng)配平該方程式，然后分析即可；
（3）①形成原電池反應(yīng)時(shí)，Li為負(fù)極，被氧化，電極方程式為L(zhǎng)i-e^-=Li⁺，MnO₂為正極，被還原，電極方程式為MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂，結(jié)合電極方程式以及元素化合價(jià)的變化解答該題；
②陽(yáng)極上Mn²⁺放電發(fā)生氧化反應(yīng)而生成MnO₂，據(jù)此解答即可．

解答： 解：（1）Mn（OH）₂的溶度積常數(shù)表達(dá)式Ksp=c（Mg²⁺）?c（OH^-）²，故答案為：c（Mg²⁺）?c（OH^-）²；
（2）①要使反應(yīng)MnSO₄+NH₃?H₂O→Mn（OH）₂↓+（NH₄）₂SO₄，錳轉(zhuǎn)化更徹底，移出沉淀物時(shí)比較好的方法，故答案為：移出氫氧化錳沉淀；
②依舊氧化還原反應(yīng)配平該方程式為：6Mn（OH）₂+O₂=2Mn₃O₄+6H₂O，故每生成2mol的Mn₃O₄，需要1mol氧氣，故轉(zhuǎn)移電子數(shù)為4mol，那么每轉(zhuǎn)移1mol電子，則生成Mn₃O₄0.5mol，質(zhì)量為：0.5mol×229g/mol=114.5g，故答案為：114.5；
（3）①M(fèi)nO₂為正極，被還原，電極方程式為MnO₂+e^-+Li⁺=LiMnO₂，故答案為：MnO₂；Li⁺+MnO₂+e^-=LiMnO₂；
②陽(yáng)極上Mn²⁺放電發(fā)生氧化反應(yīng)而生成MnO₂，同時(shí)生成氫離子，電極反應(yīng)式為Mn²⁺-2e^-+2H₂0=MnO₂+4H⁺；故答案為：Mn²⁺-2e^-+2H₂0=MnO₂+4H⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題考查原電池和電解池原理，側(cè)重考查電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)，明確各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，知道串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子特點(diǎn)，題目難度較大．