Question

【題目】某小組研究Na2S溶液與KMnO4溶液反應(yīng)，探究過(guò)程如下。

資料：ⅰ. 在強(qiáng)酸性條件下被還原為Mn2+，在近中性條件下被還原為MnO2。

ⅱ. 單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液，溶液呈淡黃色。

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)可知，Na2S具有________性。

（2）甲同學(xué)預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)I中S2–被氧化成。

①根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，乙同學(xué)認(rèn)為甲的預(yù)測(cè)不合理，理由是________。

②乙同學(xué)取實(shí)驗(yàn)I中少量溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，檢測(cè)到有，得出S2–被氧化成的結(jié)論，丙同學(xué)否定了該結(jié)論，理由是________。

③同學(xué)們經(jīng)討論后，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，證實(shí)該條件下的確可以將S2–氧化成。

a.右側(cè)燒杯中的溶液是________。

b.連通后電流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)，一段時(shí)間后，________（填操作和現(xiàn)象）。

（3）實(shí)驗(yàn)I的現(xiàn)象與資料i存在差異，其原因是新生成的產(chǎn)物（Mn2+）與過(guò)量的反應(yīng)物（）發(fā)生反應(yīng)，該反應(yīng)的離子方程式是________。

（4）實(shí)驗(yàn)II的現(xiàn)象與資料也不完全相符，丁同學(xué)猜想其原因與（3）相似，經(jīng)驗(yàn)證猜想成立，他的實(shí)驗(yàn)方案是______。

（5）反思該實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)物相同，而現(xiàn)象不同，體現(xiàn)了物質(zhì)變化不僅與其自身的性質(zhì)有關(guān)，還與________因素有關(guān)。

Answer 1

【答案】 還原 溶液呈紫色，說(shuō)明酸性KMnO4溶液過(guò)量， 能被其繼續(xù)氧化 因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，故溶液中出不一定是氧化新生成的 0.01mol/L KMnO4溶液（H2SO4酸化至pH=0） 取左側(cè)燒杯中的溶液，用鹽酸酸化后，滴加BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成 2Mn+3Mn2+-+ 2H2O = 5MnO2↓+ 4H+ 將實(shí)驗(yàn)I中生成的MnO2分離洗滌后，加入0.1mol/L Na2S溶液，觀察到有淺粉色沉淀，且溶液呈黃色，證明新生成的MnO2與過(guò)量的S2-反應(yīng)，故沒(méi)得到MnO2沉淀 濃度、用量、溶液中的酸堿性

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)I中KMnO4反應(yīng)生成MnO2，Mn元素由+7降到+4價(jià)，KMnO4被還原，體現(xiàn)了Na2S的還原性。實(shí)驗(yàn)II中KMnO4反應(yīng)生成MnS，Mn元素由+7降到+2價(jià)，KMnO4被還原，體現(xiàn)Na2S的還原性。故答案為：還原性。

（2）①反應(yīng)I，溶液紫色變淺，但紫色并未褪去，說(shuō)明酸性KMnO4過(guò)量，KMnO4能與SO32-反應(yīng)，則甲的預(yù)測(cè)不合理。故答案為：溶液呈紫色，說(shuō)明酸性KMnO4溶液過(guò)量，SO32-能被其繼續(xù)氧化。

②檢驗(yàn)到溶液中存在SO42-，也不能說(shuō)明S2-被氧化為SO42-，因KMnO4溶液是用H2SO4酸化的，溶液中本身就存在SO42-。

③要證明實(shí)驗(yàn)I中MnO4-的確將S2-氧化為SO42-，則要先排除酸性高錳酸鉀溶液中SO42-的干擾。可以將MnO4-與S2-的氧化還原反應(yīng)設(shè)計(jì)成帶鹽橋的原電池，將Na2S和酸性高錳酸鉀分開(kāi)反應(yīng)。如圖，如果能在左側(cè)燒杯中檢驗(yàn)到SO42-，說(shuō)明S2-被氧化為SO42-。

a、由圖可知，右側(cè)燒杯中應(yīng)放0.01mol/L KMnO4溶液（H2SO4酸化至pH=0）；

b、根據(jù)上述分析，取左側(cè)燒杯中的溶液，用鹽酸酸化后，滴加BaCl2溶液，觀察到有白色沉淀生成。

（3）根據(jù)資料i可知，在強(qiáng)酸性條件下MnO4-被還原為Mn2+，實(shí)驗(yàn)I結(jié)束后溶液依然呈強(qiáng)酸性，但事實(shí)上了生成了MnO2。原因是高錳酸鉀過(guò)量與生成的Mn2+可以反應(yīng)生成MnO2，反應(yīng)離子方程式：2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+ 4H+ 。

(4) 根據(jù)資料i可知，MnO4-在近中性條件下被還原為MnO2，實(shí)驗(yàn)II中反應(yīng)結(jié)束后溶液pH≈8，接近中性，但生成了MnS�？刹聹y(cè)是因?yàn)檫^(guò)量的Na2S與一開(kāi)始生成的MnO2繼續(xù)反應(yīng)。根據(jù)資料ⅱ，單質(zhì)硫可溶于硫化鈉溶液，溶液呈淡黃色，則Na2S與MnO2反應(yīng)時(shí)，S2-被氧化為S單質(zhì)，MnO2被還原為Mn2+。若要驗(yàn)證猜想，只需向MnO2中加入過(guò)量Na2S溶液，若溶液呈淡黃色，且生成淺粉色的MnS，即可證明猜想。故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案：將實(shí)驗(yàn)I中生成的MnO2分離洗滌后，加入0.1mol/L Na2S溶液，觀察到有淺粉色沉淀，且溶液呈黃色，證明新生成的MnO2與過(guò)量的S2-反應(yīng)，故沒(méi)得到MnO2沉淀。

（5）物質(zhì)變化還與反應(yīng)物的濃度或用量有關(guān)，反應(yīng)I中KMnO4溶液過(guò)量，濃度較大，反應(yīng)II中Na2S過(guò)量，濃度較大；也與溶液中的酸堿性有關(guān)，強(qiáng)酸性溶液時(shí)和中性時(shí)產(chǎn)物不同。故答案為：濃度、用量、溶液中的酸堿性。