锰族及其化合物
A组
1．MnO2在下列变化过程中所起的作用相同，而且生成物之一也相同的是 ①MnO2与浓盐酸共热 ②MnO2与铝粉共热 ③MnO2与氯酸钾共热 ④MnO2与炭粉共热 ⑤MnO2与投入双氧水中
A ①与② B ②与④ C ③与⑤ D ③与④
－2＋－
2．向含下列微粒的溶液中，①HS、②Fe、③－O、④CH2＝C(NH2)COOH分别加入少量氢氧化钠固体，或少量浓盐酸或几滴酸性KMnO4溶液（溶液体积变化忽略不计），都使溶液中对应的离子或分子浓度减少的是
A ①② B ②③ C ①④ D ③④
3．金属锰可以用四氧化三锰为原料通过铝热法来制备。试写出配平的化学方程式。 4．某金属能形成多种氧化物，它在其中一种氧化物中的氧化态为“n”，在另一种氧化物中的氧化态为“n＋5”，后者转化为前者时，失重36.1%（质量）。通过计算确定该金属为何种元素，写出两种氧化物之间转化的化学方程式。
B组
5．将高锰酸钾的晶体放入下述物质的溶液里，不发生反应的是 A HCl B Fe(NO3)3 C FeSO4 D Na2S E H2C2O4
6．将固体MnC2O4·2H2O放在坩锅里加热，固体质量随温度变化的数据如下表：
温度/℃ 固体质量/g 25 17.9 50 17.9 75 16.0 100 14.3 214 14.3 280 7.15 下列说法错误的是（MnC2O4摩尔质量143g/mol） A 25℃～50℃，MnC2O4·2H2O未发生变化 B 75℃时，MnCO4·2H2O部分失去结晶水 C 100℃时，坩锅内固体均为MnC2O4 D 200℃时，坩锅内固体为混合物
7．固态KMnO4在200℃加热，失重10.8％。 固态KMnO4在240℃加热，失重15.3%。 8．1摩尔高锰酸钾在240～300℃加热释放出19.2g氧气，写出反应方程式。（已知K2MnO4 640℃分解，K3MnO4 800℃分解。）
9．将高锰酸钾溶液滴入NaOH溶液，微热，得到透明的绿色溶液。写出反应的化学方程式。
10．阅读如下信息后回答问题：元素M，其地壳丰度居第12位，是第3种蕴藏最丰富的过渡元素，是海底多金属结核的主要成分，是黑色金属，主要用途：炼钢，也大量用来制作干电池，还是动植物必需的微量元素。
（1）M的元素符号是 。
（2）M的最重要矿物的化学式是 。
（3）M的三种常见化合物是 、 和 。
11．某绿色固体A可溶于水，在其水溶液中通入CO2即得到棕黑色沉淀B和紫色溶液
C。B与浓HCl共热时放出黄绿色气体D，溶液近乎无色。将此溶液和溶液C混合，即得沉淀B。将气体D通入A溶液，可得C。试判断A是哪种钾盐，写出有关反应式。
12．绿色固体混合物中可能含有K2MnO4、MnO2、NiSO4、Cr2O3、K2SO4，由下列实验确定哪些物质肯定存在，哪些物质肯定不存在。
（1）向混合物中加入浓NaOH溶液得到绿色溶液。
（2）向混合物中加水得到紫色溶液和棕色沉淀。过滤后滤液用稀硝酸酸化，再加入过量Ba(NO3)2溶液，则紫色褪去同时有不溶于酸的白色沉淀析出。向棕色沉淀中加入浓盐酸并微热有黄绿色气体放出。
（3）混合物溶于硝酸得到紫色透明溶液。
13．将绿色固体A溶于水后通入过量SO2得到溶液B。向B中加入NaOH溶液得到白色沉淀C，C不溶于过量的NaOH溶液，再加入H2O2后沉淀变为暗棕色，说明有D生成。将D过滤后与KClO3和KOH共熔又得到A。请确定A、B、C、D的化学式及有关反应的化学方程式。
14．某棕褐色粉末A不溶于水。当A和KOH在空气中熔融，可得一绿色熔块B。把B溶于水，调节溶液至弱碱性，即生成紫红色溶液C和棕褐色沉淀A。过滤后把沉淀A和浓盐酸共热，产生一种黄绿色气体。在弱碱性溶液中加入K2SO3溶液，紫红色褪去。由此可知各物质的化学式：
A是 ，B是 ，C是 ；
由A→B的化学方程式是 ， 由B→C、A的化学方程式是 ， C和K2SO3反应的离子方程式是 。 15．将固体MnC2O4·2H2O放在一个可以称出质量的容器里加热，固体质量随温度变化的关系如图所示：
纵坐标是固体的相对质量。 说出在下列五个温度区间各发生什么变化，并简述理由：
0～50℃： 50～100℃： 100～214℃： 214～280℃： 280～943℃：
16．棕黑色粉末A不溶于水。将
A与稀硫酸混合后加入H2O2并微热得无色溶液B。向酸性的B中加入一些NaBiO3粉末后得到紫红色溶液C。向C中加入NaOH溶液至碱性后滴加Na2SO3溶液有绿色溶液D生成。向D中滴加稀硫酸又生成A和C。少量A与浓盐酸作用在室温下生成暗黄色溶液E，加热E后有黄绿色气体F和近无色的溶液G生成。向B中滴加NaOH溶液有白色沉淀H生成，H不溶于过量的NaOH溶液。但在空气中H逐渐变为棕黑色。请确定各字母所代表的物质，并写出有关反应的化学方程式。
17．一棕黑色固体A不溶于水，但可溶于浓盐酸，生成近乎无色溶液B和黄绿色气体
C；在少量B中加入硝酸和少量NaBiO3（s），生成紫红色溶液D；在D中加入一淡绿色溶液E，紫色褪去；在得到的溶液F中加入KNCS溶液又生成血红色溶液G；再加入足量的NaF则溶液的颜色又褪去；在E中加入BaCl2溶液则生成不溶于硝酸的白色沉淀H。试确定各字母所代表的物质并写出有关反应的离子方程式。
18．在混合高锰酸钾和亚硫酸钾溶液时生成了棕色的沉淀。如果在高锰酸钾的溶液中预先加入酸或碱，那么沉淀不生成并且制得了无色或绿色的溶液。如何解释以下事实，即有时在酸性介质或在碱性介质中，上述盐溶液相互作用时可以观察到有沉淀析出？写出题中所有涉及到的反应的方程式。
19．在一定条件下可实现下图所示物质之间的变化：
已知D为黄绿色气体，请填写下列空白： （1）写出A→B反应的化学方程式： （2）写出下列变化的离子方程式： B→C＋A A→D＋E C→A＋F＋G
20．KReO4酸性溶液含26.83mg化合态的Re，将其通过一装有Zn粒的反应柱并被Zn还原。从柱中渗出的液体（包括用清水冲洗反应柱后所得的溶液）用0.1000N的KMnO4溶
－
液滴定；已知需要11.45mL标准的KMnO4来重新氧化锌使其全部转化为ReO4。假设Re是唯一被还原的元素，试求被Zn还原后Re的价态为多少？
C组
2＋
21．Mn离子是KMnO4溶液氧化H2C2O4的催化剂。有人提出该反应的历程为：
??Mn（Ⅵ）????Mn（Ⅳ）????Mn（Ⅲ）???? Mn（Ⅶ）?????Mn＋CO2 Mn(C2O4)n
请设计2个实验方案来验证这个历程是可信的（无须给出实验装置，无须指出选用的具体试剂，只需给出设计思想）。
5－2－
22．高碘酸盐（IO6）、过二硫酸盐（S2O8）、二氧化铅（PbO2）、铋酸钠（NaBiO3、不
2＋
电离）是四种具有强氧化性的物质，均能在一定条件下将Mn氧化为高锰酸盐。
（1）锰的氧化物随着价态的升高，其酸碱性递变规律如何？ （2）确定元素锰在周期表中的位置和外层电子的排布。
5－
（3）IO6的空间构型为
已知高碘酸加热易失去两分子水生成偏高碘酸，写出偏高碘酸根离子的化学式 、
3－2n
2＋
Mn?II?Mn?II?Mn?II?C2O42?中心原子的杂化类型 和空间构型
（4）高碘酸盐的主要性质是它们的强氧化性，其反应平稳而迅速。分析化学中用来2＋－
将Mn氧化为MnO4，写出离子反应方程式：
（5）过二硫酸根离子中两个硫原子间存在过氧键，写出过硫酸根离子的结构简式和
电子式，并确定硫原子的化合价。
（6）过二硫酸盐是用电解硫酸氢铵溶液产生的，写出电极反应方程式和总反应方程式。
18
（7）过二硫酸根离子能分步水解产生过氧化氢，写出H2S2O8在D2O中水解的两步反应方程式：
3
（8）传统工业上以电解NH4HSO4来制备H2O2。已知某NH4HSO4溶液，以4.00×10A的电流电解2.00小时后，生成H2O2 3.00kg，同时阴极与阳极放出气体体积之比为6:1。设电解
2－
后测溶液中H2O2含量时，S2O8时都已分解，且电解中H2O2不分解。
①求电解生成H2O2的电流效率；
②忽略电阻，指出电流主要损失在何处？写出有关反应式？
＋2＋－
（9）过二硫酸盐在Ag的作用下能将Mn氧化为MnO4，写出离子反应方程式： 该反应适合在 （酸、碱）性介质在进行，请说明原因：
（10）PbO2具有两性和强氧化性，写出加热情况下分别与NaOH和浓HCl反应的方程式：
（11）PbO2能导电，用于做铅蓄电池的 极材料，写出该电极的反应方程式：
2＋－
（12）写出酸性介质中PbO2将Mn氧化为MnO4的离子反应方程式： 其中酸化所用的酸是
（13）铋酸钠是在碱性条件下用Cl2氧化Bi(OH)3得到的，写出反应方程式：
2＋
（14）在分析化学上，用铋酸钠定性检验溶液中Mn的存在，写出现象和反应方程式： （15）H2O2的水溶液是一种常用的杀菌剂，在分析上常用 KMnO4来标定H2O2的浓度。①写出 KMnO4滴定H2O2的离子方程式；②请设计实验步骤，用已知浓度的KMnO4（0.1000mol/L）溶液滴定H2O2（约0.1mol/L）溶液的浓度。
23．元素周期表中有3种金属A、B和C。已知其有关性质： ①所有3种金属都可形成二价离子，稳定程度不同；
②金属C的二价离子比金属A的三价离子和金属B的二价离子多2个电子； ③元素A和B在此周期中表现为较高的氧化态；
④元素B和C表现为最高氧化态，B和C均有高氧化态。所有3种金属都能形成带色
m－
的含氧酸根MOn（M＝A、B、C），它们在强碱性介质中稳定。
⑤金属B的一种含氧酸的最高氧化态在酸性条件下与冷的H2O2乙醚溶液反应，可使溶液显兰色。
（1）指出元素A、B和C；
2＋
（2）给出M离子的稳定性顺序（大→小）；
m－
（3）指出MOn氧化性增强的次序，并指出颜色和它们的几何构型； （4）用化学反应指出其阴离子在酸化其碱性溶液的行为。
24．周期表中有3种金属A、B和C，它们均可形成稳定程度不同的二价离子，C的二价离子比相应B的二价离子和A的三价离子多2个电子。三种金属均有高氧化态，在强碱
性介质中形成带色的稳定的含氧酸根MOn。现以B的一种含氧酸根的最高氧化态作起始原料在水介质中进行如下反应：
BnOm
p－
m－
XYZ
已知X为稳定的绿色物质；Y为顺磁性的不稳定的蓝色物质；Z为反磁性的红色稳定物质。请回答下列问题：
（1）元素A、B和C分别是 ， ， 。
2＋
（2）M离子稳定性顺序（大→小） 。
m－
（3）MOn氧化性增强顺序 ，相应酸根的颜色 ，及其几何构型 。
m－
（4）MOn酸化时分别形成含A、B、C物种相应离子的反应是 。
p－
（5）BnOm是 ，X是 ，Y是 ，Z是 。
p－
（6）给出它们的几何构型，BnOm是 ，X是 ，Y是 ，Z的化学结构是 。
2020-2020年全国地区中学化学竞赛试题：A6锰族及其化
