内容正文:
实验探究中的原理解释
实验探究题的特点
复杂反应
体系分析
证据推理
原理解释
原理解释
原理解释
5滴0.1 mol/L
MnSO4(aq)
实验事实
解题策略
(3)对比实验I、II 通入Cl2 后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是_____。
I. 10 mL H2O
稀MnSO4(aq)
Cl2
MnO2
5滴0.1 mol/L
MnSO4(aq)
II. 10 mL 5%
NaOH(aq)
Mn(OH)2
OH−等
O2
MnO2
Mn(OH)2
OH−等
Cl2
MnO2增多
Mn(OH)2减少
生成MnO4−
反应分析
概括
关联
实验事实
解题策略
(3)对比实验I、II 通入Cl2 后的实验现象,
对于二价锰化合物还原性的认识是_____。
5滴0.1 mol/L
MnSO4(aq)
I. 10 mL H2O
稀MnSO4(aq)
Cl2
MnO2
5滴0.1 mol/L
MnSO4(aq)
II. 10 mL 5%
NaOH(aq)
Mn(OH)2
OH−等
O2
MnO2
Mn(OH)2
OH−等
Cl2
MnO2增多
Mn(OH)2减少
生成MnO4−
反应分析
概括
关联
三个角度
(速率、平衡、规律)
问题界定
原理解释
影响
因素
Mn2+ − 2e− + 2H2O = MnO2↓ + 4H+
Mn(OH)2 − 2e− + 2OH− = MnO2↓ + 2H2O
二价锰化合物还原性半反应分析:
Mn(OH)2 − 5e− + 6OH− = MnO4− + 4H2O
实验事实
解题策略
(3)对比实验I、II 通入Cl2 后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是_____。
反应分析
概括
关联
三个角度
(速率、平衡、规律)
问题界定
原理解释
影响
因素
还原反应中,增大反应物浓度或降低生成物浓度,氧化剂的氧化性增强;
氧化反应中,增大反应物浓度或降低生成物浓度,还原剂的还原性增强。
——2021北京高考,19
二价锰化合物在中性或弱酸性条件下只能被氧化到MnO2,在碱性条件下可以被氧化到更高价态
规范表达
资料ii.浓碱性条件下,MnO4− 可被OH−还原为MnO42− (绿色)。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO42−氧化为MnO4− 。(已证实)
(4)④从反应速率的角度,分析实验III未得到绿色溶液的可能原因 ____。
实验事实
解题策略
反应分析
概括
关联
三个角度
(速率、平衡、规律)
问题界定
原理解释
影响
因素
规范表达
氧化剂过量,氧化剂将MnO42−氧化为MnO4− 。( MnO42− 生成后又被消耗)
翻译: c(OH−)很大时,MnO4− 可被OH−还原为MnO42−;
c(ClO−)过量时,MnO42−可被氧化为MnO4−
反应分析
实验结论
问题界定
速率竞争
原理解释
规范表达
比较反应i和ii的快慢:v(ii) > v(i)
用化学用语或文字明确描述反应i和ii(反应物、生成物)
原理解释
将溶液pH调至1并进行实验①和②,发现紫色并未直接褪去,而是分成两个阶段:i. 紫色溶液变为青色溶液,ii. 青色溶液逐渐褪至无色溶液。
实验事实
反应分析
阶段i:MnO4− + 4H2C2O4 = [Mn(C2O4)2]− + 4CO2↑ + 4H2O
阶段ii: 2[Mn(C2O4)2]− + 6H+ = 2Mn2+ + 2CO2↑ + 3H2C2O4
(5)实验②在第ii阶段的反应速率较大,可能的原因是___________。
问题界定
阶段i:MnO4− + 4H2C2O4 = [Mn(C2O4)2]− + 4CO2↑ + 4H2O
实验①c(H2C2O4)大,反应速率快,相同时间内生成的c[Mn(C2O4)2−]更大,剩余的c(MnO4−)更小。
起始 10 min 左右
c/
mmol·L−1 MnO4− H2C2O4 MnO4− [Mn(C2O4)2]−
实验① 相同 大 小 大
实验② 相同 小 大 小
原理解释
阶段ii: 2[Mn(C2O4)2]− + 6H+ = 2Mn2+ + 2CO2↑ + 3H2C2O4
原理解释
pH=1
图像中差异不明显
规范表达
原理解释
开始时……,
后来……。
速率问题
规范表达(关联影响因素T、c、p……)
实验事实
反应分析
概括
关联
三个角度
(速率、平衡、规律)
问题界定
原理解释
影响(浓度、温度、压强……)
因素