Question

高錳酸鉀是一種典型的強(qiáng)氧化劑．完成下列填空：
Ⅰ：在用KMnO₄酸性溶液處理Cu₂S和CuS的混合物時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)如下：
①M(fèi)nO₄^-+Cu₂S+H⁺→Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O（未配平）
②MnO₄^-+CuS+H⁺→Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O（未配平）
（1）下列關(guān)于反應(yīng)①的說法中錯(cuò)誤的是

 

（填字母序號(hào)）．
a．被氧化的元素是Cu和S
b．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8：5
c．生成2.24L（標(biāo)況下）SO₂，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.8mol
d．還原性的強(qiáng)弱關(guān)系是：Mn²⁺＞Cu₂S
（2）標(biāo)出反應(yīng)②配平后2種反應(yīng)物前面的系數(shù)：

 

MnO₄^-+

 

CuS+…．．
Ⅱ：在稀硫酸中，MnO₄^-和H₂O₂也能發(fā)生氧化還原反應(yīng)
氧化反應(yīng)：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑
還原反應(yīng)：MnO₄^-+8H⁺+5e^-═Mn²⁺+4H₂O
（3）反應(yīng)中若有0.5mol H₂O₂參加此反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的個(gè)數(shù)為

 

．
（4）已知：2KMnO₄+7H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+6O₂↑+10H₂O，則被1mol KMnO₄氧化的H₂O₂是

 

mol．
Ⅲ：實(shí)驗(yàn)室可由軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備KMnO₄，方法如下：高溫下使軟錳礦與過量KOH（s）和KClO₃（s）反應(yīng)，生成K₂MnO₄（錳酸鉀）和KCl；用水溶解，濾去殘?jiān)�；酸化濾液，K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為MnO₂和KMnO₄；再濾去沉淀MnO₂，濃縮結(jié)晶得到KMnO₄晶體．
請(qǐng)回答：
（5）用軟錳礦制備K₂MnO₄的化學(xué)方程式是：

 

．
（6）K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為KMnO₄的反應(yīng)中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為

 

．KMnO₄、K₂MnO₄和MnO₂的氧化性由強(qiáng)到弱的順序是

 

．（用“＞”“＜”或“=”表示）．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）①M(fèi)nO₄^-+Cu₂S+H⁺→Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O中，Mn元素的化合價(jià)降低，而銅元素的化合價(jià)由+1升到+2價(jià)，硫元素的化合價(jià)由-2升到+4價(jià)，結(jié)合氧化還原反應(yīng)基本概念及還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性分析；
（2）由②MnO₄^-+CuS+H⁺→Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O中，錳元素化合價(jià)由+7降到+2，硫元素化合價(jià)由-2升到+4，根據(jù)得失電子守恒分析；
（3）由H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑可知，當(dāng)有1 mol H₂O₂參加此反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為2N_A；
（4）方程式可改寫成：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O和2H₂O₂═2H₂O+O₂↑的加和形式，所以被1 mol KMnO₄氧化的H₂O₂是2.5 mol；
（5）由反應(yīng)物及生成物、結(jié)合電子守恒、原子守恒可得到化學(xué)反應(yīng)；
（6）K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為KMnO₄的反應(yīng)中K₂MnO₄→2KMnO₄+MnO₂，Mn元素的化合價(jià)既升高又降低，氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性．

解答： 解：I：（1）a．銅元素的化合價(jià)由+1升到+2價(jià)，硫元素的化合價(jià)由-2升到+4價(jià)，均被氧化，故a正確；
b．設(shè)氧化劑的物質(zhì)的量為x，還原劑的物質(zhì)的量為y，則5x=（2+6）y，

x

y

=

8

5

，故b正確；
c．根據(jù)b項(xiàng)，當(dāng)生成5 mol SO₂時(shí)，轉(zhuǎn)移電子40 mol，所以當(dāng)有0.1 mol SO₂生成時(shí)，轉(zhuǎn)移電子0.8 mol，故c正確；
d．根據(jù)方程式，還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性Cu₂S＞Mn²⁺，故d錯(cuò)誤；
故答案為：d；
（2）由②可得，錳元素化合價(jià)由+7降到+2，硫元素化合價(jià)由-2升到+4，根據(jù)得失電子守恒得：6MnO₄^-+5CuS+…，故答案為：6；5；
Ⅱ：（3）由H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑可知，當(dāng)有1 mol H₂O₂參加此反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為2N_A，則當(dāng)有0.5 mol H₂O₂參加此反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子個(gè)數(shù)為N_A或6.02×10²³，
故答案為：N_A或6.02×10²³；
（4）方程式可改寫成：2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O和2H₂O₂═2H₂O+O₂↑的加和形式，由2KMnO₄+5H₂O₂+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O可知，被1 mol KMnO₄氧化的H₂O₂是2.5 mol，故答案為：2.5；
Ⅲ：（5）反應(yīng)物為KOH、KClO₃、MnO₂，生成物為K₂MnO₄（錳酸鉀）和KCl、水，由電子及原子守恒可知該反應(yīng)為6KOH+KClO₃+3MnO₂

高溫  .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：6KOH+KClO₃+3MnO₂

高溫  .

3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
（6）K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為KMnO₄的反應(yīng)中K₂MnO₄→2KMnO₄+MnO₂，Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)升高為+7價(jià)，Mn元素的化合價(jià)由+6價(jià)降低為+4價(jià)，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，由氧化還原反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，可知氧化性為KMnO₄＞K₂MnO₄＞MnO₂，
故答案為：1：2；KMnO₄＞K₂MnO₄＞MnO₂．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)及計(jì)算，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應(yīng)用能力的考查，注意守恒法應(yīng)用，題目難度不大．