Question

15．MnO₂是一種重要的化工試劑，在合成工業(yè)用途廣泛，在實(shí)驗(yàn)室我們也經(jīng)常發(fā)現(xiàn)它的身影．
（1）實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制氧氣時(shí)用到了MnO₂，其作用為：催化劑，實(shí)驗(yàn)后剩余的MnO₂要回收利用，回收時(shí)從反應(yīng)混合物中分離出MnO₂的方法為：過濾（或蒸發(fā)）．
（2）實(shí)驗(yàn)室制備Cl₂的反應(yīng)為：MnO₂+4HCl（濃）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O其中MnO₂的作用為：氧化劑（填氧化劑或還原劑），該反應(yīng)體積了HCl的酸性、還原性性，當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，被氧化的HCl為1mol．
（3）1892年德貝萊鈉首次提出用MnO₂催化KClO₃熱分解的反應(yīng)制備O₂，當(dāng)時(shí)發(fā)現(xiàn)氣態(tài)產(chǎn)物有異常的氣體，后來證明其中含有少量Cl₂．甲、乙兩名同學(xué)對(duì)產(chǎn)生Cl₂的原因分別提出假設(shè)：
①甲同學(xué)認(rèn)為是殘余的KClO₃氧化了生成的KCl；
②乙同學(xué)認(rèn)為是MnO₂氧化了生成的KCl．
請(qǐng)你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，幫助甲、乙同學(xué)證明哪種假設(shè)是正確的：可以定量檢測反應(yīng)前后MnO₂的質(zhì)量是否變化或加水溶解后測定溶液中是否含有Mn²⁺．

Answer 1

分析 （1）MnO₂在實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制氧氣時(shí)，其作用為催化劑，有過濾的方法分離實(shí)驗(yàn)后剩余的MnO₂；
（2）在4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O中，Mn元素的化合價(jià)降低，Cl元素得化合價(jià)升高，則MnO₂為氧化劑，HCl為還原劑，氧化劑中Mn元素得到電子被還原，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，被氧化的HCl為2mol，由此分析解答；
（3）①甲同學(xué)認(rèn)為是殘余的KClO₃氧化了生成的KCl，此時(shí)二氧化錳的質(zhì)量不變；
②乙同學(xué)認(rèn)為是MnO₂氧化了生成的KCl，此時(shí)+4價(jià)的轉(zhuǎn)化為+2價(jià)的錳．

解答 解：（1）MnO₂在實(shí)驗(yàn)室用雙氧水制氧氣時(shí)，其作用為催化劑，有過濾的方法分離實(shí)驗(yàn)后剩余的MnO₂，故答案為：催化劑；過濾（或蒸發(fā)）；
（2）在4HCl（濃）+MnO₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cl₂↑+MnCl₂+2H₂O中，Mn元素的化合價(jià)降低，Cl元素得化合價(jià)升高，則MnO₂為氧化劑，HCl為還原劑和酸性，氧化劑中Mn元素得到電子被還原，當(dāng)轉(zhuǎn)移2mol電子時(shí)，被氧化的HCl為2mol，所以當(dāng)轉(zhuǎn)移1mol電子時(shí)，被氧化的HCl為1mol，故答案為：氧化劑；酸性、還原性；1；
（3）①甲同學(xué)認(rèn)為是殘余的KClO₃氧化了生成的KCl，此時(shí)二氧化錳的質(zhì)量不變；
②乙同學(xué)認(rèn)為是MnO₂氧化了生成的KCl，此時(shí)+4價(jià)的轉(zhuǎn)化為+2價(jià)的錳，所以可以定量檢測反應(yīng)前后MnO₂的質(zhì)量是否變化（或加水溶解后測定溶液中是否含有Mn²⁺），故答案為：可以定量檢測反應(yīng)前后MnO₂的質(zhì)量是否變化或加水溶解后測定溶液中是否含有Mn²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)，明確元素的化合價(jià)變化及氧化還原反應(yīng)中的基本概念即可解答，并注意該反應(yīng)中HCl的作用來解答此題．