rvalue_daily/72 溶液

实验中的具体反应

实验 I

在实验 I 中, 我们可以发现 $\ce{Na2S}$ 的量很小, 反应溶液中的 $\ce{MnO4-}$ 过量. 按照题目所给资料 i, 我们知道在强酸性条件下 $\ce{MnO4-}$ 氧化 $\ce{S^2-}$ 的还原产物应为 $\ce{Mn^2+}$ 但是同时我们发现第一步反应结束后生成的 $\ce{Mn^2+}$ 是无法与 $\ce{MnO4-}$ 共存的, 于是会发生归中反应生成 $\ce{MnO2}$ 沉淀. 最后生成物是 $\ce{MnO2}$, $\ce{SO4^2-}$, 氧化剂为 $\ce{MnO4-}$, 还原剂为 $\ce{S^2-}$.

实验 II

在实验 II 中, 反应溶液中主要是 $\ce{S^2-}$, 其中 $\ce{S^2-}$ 强烈水解导致溶液实际上呈强碱性 ( $\ce{S^2-}$ 的水解常数高达 $9.1\times 10^{-3}$, 在 $0.1\ \text{mod/L}$ 的溶液中可以算得有多于 $\frac 1 4$ 的 $\ce{S^2-}$ 都水解了, 溶液 pH 值高达 $12.4$ 左右), 所以按照资料 i, 此时第一步反应的还原产物应当为 $\ce{MnO2}$. 但是由于 $\ce{S^2-}$ 过量, $\ce{S^2-}$ 会将生成的 $\ce {MnO2}$ 继续还原为 $\ce{Mn^2+}$, 生成 $\ce{MnS}$ 沉淀. 由于 $\ce{MnO2}$ 氧化性较 $\ce{MnO4-}$ 低, 氧化产物为 $\ce S$ 单质, 溶于 $\ce{Na2S}$ 溶液中显浅黄色.

选项分析

A项学过化学的都应该知道不对

B项中, 由于 $\ce{KMnO4}$ 是以 $\ce{H2SO4}$ 酸化的, 所以反应前体系中已存在 $\ce{SO4^2-}$, 无法得出该选项的结论

C项中, 由上述反应分析可知实验 I 的总反应与该选项一致

D项中, 由上述反应分析可知 $\ce{MnO2}$ 被过量的 $\ce{S^2-}$ 还原, 最终没有生成 $\ce{MnO2}$.

综上, 本题选择 C 项.