某小组同学探究

M

n

O

-

4

、

M

n

O

2

-

4

的性质。
资料：i.

M

n

O

-

4

的氧化能力与溶液的酸碱度有关，在酸性环境、中性环境、碱性环境能被

SO

2

-

3

分别还原为Mn²⁺（无色）、MnO₂、

M

n

O

2

-

4

（绿色）。
ii.

M

n

O

2

-

4

在强碱溶液中能稳定存在，在酸性或纯水环境中易转化为

M

n

O

-

4

和MnO₂。
Ⅰ.验证

M

n

O

-

4

与

SO

2

-

3

的反应，实验如下：

实验	序号	试剂X	现象
	①	2滴3mol•L-1H2SO4 3滴0.1mol•L-1Na2SO3	溶液褪为无色
	②	2滴纯水 3滴0.1mol•L-1Na2SO3	产生棕色沉淀
	③	2滴6mol•L-1NaOH 3滴0.1mol•L-1Na2SO3	溶液变为绿色
	④	2滴6mol•L-1NaOH 10滴0.1mol•L-1Na2SO3	溶液变为绿色溶液，有浑浊，绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成

（1）实验①参与反应的高锰酸钾和亚硫酸钠物质的量之比为

2：5

2：5

。
（2）实验④中绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成，结合离子方程式分析可能的原因

SO

2

-

3

过量，过量的

SO

2

-

3

与

M

n

O

2

-

4

反应，发生

M

n

O

2

-

4

+

SO

2

-

3

+H₂O=MnO₂↓+

SO

2

-

4

+2OH^-

SO

2

-

3

过量，过量的

SO

2

-

3

与

M

n

O

2

-

4

反应，发生

M

n

O

2

-

4

+

SO

2

-

3

+H₂O=MnO₂↓+

SO

2

-

4

+2OH^-

。甲同学补做了实验

取③的绿色溶液少量，向其中滴加Na₂SO₃溶液可以观察到相同的现象（绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成）

取③的绿色溶液少量，向其中滴加Na₂SO₃溶液可以观察到相同的现象（绿色很快消失，有大量棕色沉淀生成）

（填操作和现象），证明猜测合理。
Ⅱ.验证

M

n

O

2

-

4

的性质。
某同学用b试管得到的绿色溶液设计实验如图：

（3）c试管中得到紫色溶液和棕色浑浊的离子反应方程式为

3

M

n

O

2

-

4

+4CH₃COOH=MnO₂↓+2

M

n

O

-

4

+2H₂O+4CH₃COO^-

3

M

n

O

2

-

4

+4CH₃COOH=MnO₂↓+2

M

n

O

-

4

+2H₂O+4CH₃COO^-

。继续滴加醋酸，沉淀溶解，得到无色透明溶液，有如下两种猜想：
①

M

n

O

-

4

、MnO₂可能被CH₃COOH还原。
设计实验：将1mL0.01mol•L^-1KMnO₄溶液与少量MnO₂固体混合，再向其中加入少许2mol•L^-1CH₃COOH溶液，

无明显现象

无明显现象

（填现象），证明猜想不合理。
②

M

n

O

-

4

、MnO₂可能被

SO

2

-

3

（ Na₂SO₃）

SO

2

-

3

（ Na₂SO₃）

还原，发生的反应：

2

M

n

O

-

4

+5

SO

2

-

3

+6CH₃COOH=2Mn²⁺+5

SO

2

-

4

+3H₂O+6CH₃COO^-

2

M

n

O

-

4

+5

SO

2

-

3

+6CH₃COOH=2Mn²⁺+5

SO

2

-

4

+3H₂O+6CH₃COO^-

，

MnO₂+

SO

2

-

3

+2CH₃COOH=Mn²⁺+

SO

2

-

4

+H₂O+2CH₃COO^-

MnO₂+

SO

2

-

3

+2CH₃COOH=Mn²⁺+

SO

2

-

4

+H₂O+2CH₃COO^-

。
经实验验证，猜想合理。
由以上实验可知：

SO

2

-

3

、MnO₂的性质不仅与溶液的酸碱度有关；还与试剂的用量等有关。