Question

20．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(shuō)法中錯(cuò)誤的是d（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中電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：
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^-+5e^-+8H⁺→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N_A．由上述反應(yīng)得出的物質(zhì)氧化性強(qiáng)弱的結(jié)論是MnO₄^-＞H₂O₂（填寫(xiě)化學(xué)式）．
（4）已知：2KMnO₄+7H₂O₂+3H₂SO₄→K₂SO₄+2MnSO₄+6O₂↑+10H₂O，則被1molKMnO₄氧化的H₂O₂是2.5 mol．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)化合價(jià)的變化判斷氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子的物質(zhì)的量相等計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，在氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性；
（2）反應(yīng)中還原劑失電子被氧化，氧化劑得電子被還原，得失電子數(shù)目相等；
（3）根據(jù)化合價(jià)的變化計(jì)算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，氧化劑的氧化性大于還原劑的氧化性；
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子的物質(zhì)的量相等計(jì)算．

解答 解：（1）a．反應(yīng)中銅元素化合價(jià)從+1價(jià)升高到+2價(jià)，硫元素化合價(jià)從-2價(jià)升高到+4價(jià)，化合價(jià)升高的元素被氧化，所以被氧化的元素有S、Cu，故a正確；
b．錳元素化合價(jià)降低，從+7價(jià)降低為+2價(jià)，Cu₂S元素化合價(jià)都升高做還原劑，1molMnO₄^-得到5mol電子，反應(yīng)中銅元素化合價(jià)從+1價(jià)升高到+2價(jià)，硫元素化合價(jià)從-2價(jià)升高到+4價(jià)，1molCu₂S失去8mol電子，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為8：5，故b正確；
c．生成2.24LL（標(biāo)況下）SO₂時(shí)，物質(zhì)的量為0.1mol；反應(yīng)的Cu₂S物質(zhì)的量為0.1mol，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是：
Cu⁺～Cu²⁺～e^-；      S^2-～SO₂～6e^-；
1         1         1        6
0.2mol   0.2mol    0.1mol   0.6mol 
所以電子轉(zhuǎn)移共0.8mol，故c正確；
d．氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性的強(qiáng)弱關(guān)系是：Mn²⁺＜Cu₂S，故d錯(cuò)誤．
故選d；
（2）反應(yīng)②中Mn元素化合價(jià)降低，從+7價(jià)降低為+2價(jià)，1molMnO₄^-得到5mol電子，CuS中硫元素化合價(jià)從-2價(jià)升高到+4價(jià)，1molCuS失去6mol電子，則二者物質(zhì)的量之比為6：5，轉(zhuǎn)移電子數(shù)目為5×6=30，可表示為，故答案為：；
（3）由H₂O₂-2e→2H⁺+O₂↑可知，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0.5×2×N_A=N_A，在反應(yīng)中
MnO₄^-為氧化劑，H₂O₂為還原劑，則氧化性MnO₄^-＞H₂O₂，
故答案為：N_A；MnO₄^-；H₂O₂；
（4）反應(yīng)2KMnO₄+7H₂O₂+3H₂SO₄→K₂SO₄+2MnSO₄+6O₂↑+10H₂O中，2molKMnO₄可氧化5molH₂O₂，生成的6molO₂中，有5mol為H₂O₂被氧化生成，有1mol為H₂O₂自身發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成，則1mol KMnO₄氧化的H₂O₂是2.5mol，故答案為：2.5．

點(diǎn)評(píng) 本題綜合考查氧化還原反應(yīng)，題目側(cè)重于氧化還原反應(yīng)的配平、計(jì)算以及氧化性、還原性的比較，易錯(cuò)點(diǎn)為（4），題目難度中等．