Question

【題目】根據信息回答以下與金屬元素相關的問題。

I .鎂、鈣和鍶(Sr)都屬于堿土金屬，具有相似的化學性質。

(1)鈣在周期表中的位置為__________。鍶比鈣的金屬性更強，它們的單質都能和水反應放出氫氣，則鍶與水反應的化學方程式為_____________。顆粒狀的單質鍶與稀硫酸反應，反應現象不如鈉和水反應那么劇烈，原因是__________。

(2)鍶在一定條件下分別與N2、H2發生反應，生成Y、Z兩種鍶的化合物，Y、Z與水反應均可放出氣體。0.0lmolY溶于l00mL鹽酸恰好完全反應，生成氯化物混合溶液，則鹽酸的物質的量濃度為___________, Z的電子式為_____________________。

II. KmnO4常用作氧化劑、防腐劑、消毒劑、漂白劑和水處理劑等。

(3)工業上，通常以軟錳礦(主要成分是MnO2)與KOH的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻，小火加熱至熔融，即可得到綠色的K2MnO4，化學方程式為_________________。此過程不用瓷坩堝的原因是_________________________。

(4)髙錳酸鉀在酸性介質中還原產物為Mn2+，廢液中c(Mn2+)濃度較大時會污染水體。實驗室可以用過二硫酸銨[(NH4)2S2O8]溶液檢驗廢水中Mn2+，實驗現象是溶液變紫紅色(還原產物為SO42- )，寫出檢驗Mn2+的離子方程式_________________。

Answer 1

【答案】 第四周期，第IIA族 Sr+2H2O = Sr(OH)2↓+H2↑ 產生的微溶物SrSO4覆蓋在Sr的表面，阻礙反應進一步進行 0.8mol/L 2MnO2+4KOH +O2 2K2MnO4+2H2O 加熱時陶瓷要與 KOH 反應 2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+l0SO42-+16H+

【解析】I．(1)鈣的原子序數為20，在周期表中的位置為第四周期、第IIA族；鍶比鈣的金屬性更強，它們的單質都能和水反應生成相應的堿并放出氫氣，則鍶與水反應的化學方程式為Sr+2H2O = Sr(OH)2↓+H2↑；因SrSO4微溶于水，會覆蓋在Sr的表面，阻礙反應進一步進行故顆粒狀的單質鍶與稀硫酸反應，反應現象不如鈉和水反應那么劇烈；

(2)鍶在一定條件下分別與N2生成氮化鍶，化合物中N為-3價，Sr為+2價，化學式為Sr3N2，氮化鍶與水反應生成NH3，與稀鹽酸反應生成SrCl2和NH4Cl，反應方程式為Sr3N2+8HCl=3SrCl2+2NH4Cl，則0.0lmolSr3N2溶于l00mL鹽酸恰好完全反應，消耗HCl為0.08mol，鹽酸的物質的量濃度為=0.8mol/L；與H2發生反應生成氫化鍶，H為-1價，Sr為+2，則氫化鍶的化學式為SrH2，為離子型化合物，其電子式為；

II．KmnO4常用作氧化劑、防腐劑、消毒劑、漂白劑和水處理劑等。

(3)MnO2與KOH的混合物在鐵坩堝(熔融池)中混合均勻，并加熱至熔融，即可得到綠色的K2MnO4，Mn元素化合價從+4價氧化為+6價，空氣的氧氣作氧化劑，根據電子守恒和原子守恒，此反應的化學方程式為2MnO2+4KOH +O2 2K2MnO4+2H2O；因陶瓷中含有SiO2，能與 KOH 反應，故此過程不用瓷坩堝，應選擇鐵坩堝；

(4)在酸性介質中，往MnSO4溶液里滴加(NH4)2S2O8(連二硫酸銨)溶液會發生氧化還原反應，氧化產物為MnO4-，根據電子守恒、電荷守恒及原子守恒，此反應的離子方程式為2Mn2++5S2O82-+8H2O=2MnO4-+10SO42-+16H+。