高三化学二轮复习 【知识精讲架构+备课精研精梳】锰及其化合物+++课件

锰及其化合物主题复习高考真题高考真题考查内容考查内容（不包含能使（不包含能使KMnO4褪色的有机物褪色的有机物）20192019全国卷全国卷2626制备制备MnSO4的工艺流程综合题的工艺流程综合题20192019北京北京1111草酸与酸性草酸与酸性KMnO4溶液的离子方程式溶液的离子方程式20192019天津天津2,20212,2021广东广东1515SO2与酸性与酸性KMnO4溶液的离子方程式溶液的离子方程式20192019江苏江苏4,20214,2021湖南湖南1212有关有关MnO4-的离子共存的离子共存20202020江苏江苏1313H2O2与酸性与酸性KMnO4溶液反应溶液反应20202020山东山东1616制备制备MnCO3的工艺流程综合题的工艺流程综合题20202020山东山东2020制备制备KMnO4的综合实验题的综合实验题及氧化还原滴定及氧化还原滴定20212021全国甲、乙全国甲、乙8989MnO2与浓盐酸制氯气，与浓盐酸制氯气，MnO2+KClO3制氧气制氧气20212021山东山东1313利用利用KMnO4制氧气及氯气的转化关系与计算制氧气及氯气的转化关系与计算培养学习兴趣2学会综合运用化学实验原理和方法，设计实验方案、实验过程和实验结果 并进行分析和评价。3通过研究锰及其化合物在生产、生活中的应用，认识到化学物质对人类社会的贡献。1能从物质类别、价态角度认识锰及其化合物的性质及转化关系，并写能出化学（离子）方程式。01锰及其化合物的转化关系教育教学分析 软锰矿是自然界中最重要的锰矿石，主要成分是MnO2，工业上有重要的用途，如：合金工业、干电池制造等，锌锰电池（俗称干电池，下图（a）为两种锌锰电池的构造图）作为一次电池，在生活中的用量很大，放完电后不能重复使用只得弃掉，对环境造成严重污染，进而危害人体健康，因此Zn、Mn元素的回收，对环境保护具有重要的意义。【情境导入【情境导入】教育教学分析1问题问题1.已知图(a)普通锌锰电池放电时总反应为：Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH，请写出该电池的正极反应式。MnO2+e-+H2O=MnOOH+OH-教育教学分析“水洗、灼烧水洗、灼烧”操作中，试写出发生反操作中，试写出发生反应的化学方程式应的化学方程式已已知知操作操作a得到熔块的主要成分是得到熔块的主要成分是K2MnO4，试写出操作，试写出操作a过程中发生的化学方程式过程中发生的化学方程式已知操作已知操作b中，绿色的中，绿色的K2MnO4溶液反溶液反应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，试应后生成紫色溶液和一种黑褐色固体，试写出该反应的离子方程式写出该反应的离子方程式问题问题2.已知图已知图(b)表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺表示回收利用废旧普通锌锰电池的一种工艺（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）（不考虑废旧电池中实际存在的少量其他金属）歧化反应MnOOH、MnO2K2MnO4MnO2Zn+2NH4Cl+2MnO2=Zn(NH3)2Cl2+2MnOOH培养学习兴趣【小结【小结】锰及其化合物模型构建（价类二维图）锰及其化合物模型构建（价类二维图）信息型方程式书写步骤【思维建模】【思维建模】1.列物质、标得失（得失电子守恒）2.选离子、配电荷（电荷守恒）3.巧用水、定个数（原子个数守恒）MnMnO2Mn(OH)2MnCl2K2MnO4KMnO4HCl(浓)Al高温培养学习兴趣【针对练习1】【高考汇编】【高考汇编】（双选）下列叙述正确的是（双选）下列叙述正确的是（）选选 项项叙叙 述述A.（2021浙江）浙江）乙酸、苯甲酸、乙二酸乙酸、苯甲酸、乙二酸（草酸草酸）均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色 B.（2019全国全国）为了加快氧气的生成速率，在过氧化氢溶液中加入少量为了加快氧气的生成速率，在过氧化氢溶液中加入少量MnO2C.（2020江苏）江苏）在在0.1mol/LKMnO4溶液中：溶液中：NH4+、Na+、NO3-、I-可以大量共存可以大量共存D.（2021山东）山东）向酸性向酸性KMnO4溶液中加入溶液中加入Fe3O4粉末，紫色褪去，则证明粉末，紫色褪去，则证明Fe3O4中中含含Fe（）BD培养学习兴趣【针对练习2】（2019全国全国）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：已知相关金属离子已知相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：范围如下：金属离子金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(含S)培养学习兴趣【针对练习2】写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。写出“氧化”中添加适量的MnO2所发生的离子方程式 。“调pH”除铁和铝，溶液的pH范围应调节为 6之间。“除杂1”的目的是除去Zn2+和Ni2+，“滤渣3”的主要成分是 。写出“沉锰”的离子方程式 。MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2OMnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2OMn2+2HCO3-=MnCO3+CO2+H2O 4.7NiS和和ZnS 培养学习兴趣【针对练习2】（2019全国全国）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：已知相关金属离子已知相关金属离子c0(Mn+)=0.1 molL1形成氢氧化物沉淀的形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：范围如下：金属离子金属离子Mn2+Fe2+Fe3+Al3+Mg2+Zn2+Ni2+开始沉淀的开始沉淀的pH8.16.31.53.48.96.26.9沉淀完全的沉淀完全的pH10.18.32.84.710.98.28.9(含S)NH4HCO3、NH3H2O?02锰及其化合物的制备教学内容说明问题问题1.结合价类二维图，以结合价类二维图，以K2MnO4为原料制备为原料制备KMnO4，预测反应物应该具有哪些性质预测反应物应该具有哪些性质?【资料卡片】锰酸钾（K2MnO4）在浓强碱溶液中可稳定存在，在酸性、弱碱性或中性环境下容易发生歧化反应：3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2+4OH-K2MnO4+反应物KMnO4？【探究活动二【探究活动二】氧化性碱性教学内容说明02问题问题2.根据上述化学实验原理，某同学设计了利用根据上述化学实验原理，某同学设计了利用Cl2氧化氧化K2MnO4制备制备KMnO4实验方案，装置图如下：实验方案，装置图如下：试分析试分析装置装置A中中a的作用，装置的作用，装置C中所盛的试剂中所盛的试剂 试分别写出装置试分别写出装置A、B中发生的离子方程式中发生的离子方程式上述装置存在一处缺陷，会导致上述装置存在一处缺陷，会导致KMnO4产率降低，应如何产率降低，应如何改进？画出改进部分的装置图并标明所盛试剂。改进？画出改进部分的装置图并标明所盛试剂。a的作用：平衡气压，便于液体顺利留下。的作用：平衡气压，便于液体顺利留下。C中试剂：中试剂：NaOH溶液溶液A中：中：ClO-+Cl-+2H+=Cl2+H2OB中：中：Cl2+2MnO42-=2MnO4-+2Cl-（核心反应）（核心反应）Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2OH+OH-=H2O在A、B之间加装盛有饱和食盐水的洗气瓶（副反应）（副反应）3MnO42-+2H2O=2MnO4-+MnO2+4OH-教学内容说明问题问题3.利用膜电解技术（如下图），以利用膜电解技术（如下图），以K2MnO4为主要原料制为主要原料制KMnO4，总反应方程式为：总反应方程式为：2K2MnO4+2H2O 2KMnO4+2KOH+H2。哪个电极室可制得哪个电极室可制得KMnO4？电解时哪种离子通过离子交换膜？电解时哪种离子通过离子交换膜？歧化法与电解法的理论产率之比？歧化法与电解法的理论产率之比？ABA室K+（阳）2MnO42-2e-=2MnO4-2H2O+2e-=H2+2OH-K+教育教学分析【思维建模】【思维建模】培养学习兴趣【针对练习3】锰及其化合物在工业上应用十分广泛。利用如图装置，可从锰及其化合物在工业上应用十分广泛。利用如图装置，可从MnSO4溶液中溶液中电沉积金属锰，并联产电沉积金属锰，并联产MnO2，同时回收硫酸。下列叙述错误的是，同时回收硫酸。下列叙述错误的是（）A电极a连接电源负极B膜n为阴离子交换膜C阳极反应式为：Mn2+2H2O-2e-=MnO2+4H+D阴极析出11gMn，理论上外电路中迁移0.4mol 电子B03锰及其化合物的应用教育教学分析【探究活动三【探究活动三】【例题】（2020山东）KMnO4常作氧化还原滴定的氧化剂，某FeC2O42H2O样品中可能含有的杂质为Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O，采用KMnO4滴定法测定该样品的组成。.取m g样品于锥形瓶中，加入稀H2SO4溶解，水浴加热至75。用 c mol/L的KMnO4溶液趁热滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，消耗KMnO4溶液V1mL。.向上述溶液中加入适量还原剂将Fe3+完全还原为Fe2+，加入稀H2SO4酸化后，在75继续用KMnO4溶液滴定至溶液出现粉红色且30s内不褪色，又消耗KMnO4溶液V2mL。实验步骤如下：实验步骤如下：教学内容说明02 问题问题2.若所用KMnO4溶液实际浓度偏低，则对测得样品中Fe元素含量有何影响？若步骤I中滴入KMnO4溶液不足，则会对测得样品中Fe元素含量有何影响？问题问题1.试求出样品中所含Fe元素的质量分数。偏高偏高教学内容说明问题问题3.试求样品中所含试求样品中所含H2C2O42H2O的质量分数（简要写出的质量分数（简要写出计算过程，已知计算过程，已知M（H2C2O42H2O）=126g/mol）问题问题4.若若 时，样品中是否含有杂质？若时，样品中是否含有杂质？若 越大，样品中越大，样品中H2C2O42H2O含量一定越高含量一定越高？设FeC2O42H2O、Fe2(C2O4)3、H2C2O42H2O的物质的量分别为x、y、z，由步骤、过程中得失电子守恒得方程：根据上述H2C2O42H2O的质量分数表达式得知，当V1=3V2时，不含H2C2O42H2O，但y不一定等于0，；当V1/V2越大，样品中H2C2O42H2O的质量分数一定越高。培养学习兴趣【针对练习4】（2020北京）MnO2是重要的化工原料，由软锰矿（主要成分为MnO2，主要杂质有Al2O3和SiO2）制备MnO2的一种工艺流程如图：资料：该工艺条件下，MnO2与H2SO4反应。金属离子沉淀的pH Fe3+Al3+Mn2+Fe2+开始沉淀时1.53.45.86.3完全沉淀时2.84.77.88.3教育教学分析i.步骤II是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应，反应的离子方程式是 。ii.若Fe2+全部来自于反应 Fe+2H+=Fe2+H2，完全溶出Mn2+所需Fe与MnO2的物质的量比值为2。而实际比值(0.9)小于2，原因是 。溶出：溶出前，软锰矿需研磨。目的是 。溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示：增大反应速率，提高溶出率MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2OMnO2能够氧化单质Fe为Fe2+教育教学分析纯化。已知：MnO2的氧化性与溶液pH有关。纯化时先加入MnO2，