Question

19．KMnO₄是一種典型的強氧化劑．請回答下列問題：
（1）實驗室中可用已知濃度的酸性高錳酸鉀溶液滴定含F(xiàn)e²⁺的溶液，從而測定溶液中Fe²⁺的濃度，離子反應方程式如下，請在空格內填上缺少的反應物，并配平：
5Fe²⁺+1MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O
（2）在稀硫酸中，MnO₄^-和H₂O₂也能發(fā)生氧化還原反應：
氧化反應：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑
還原反應：MnO₄+5e^-+8H⁺═Mn²⁺+4H₂O
①寫出該氧化還原反應的化學方程式：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O．
反應中若有0.5 mol H₂O₂參加此反應，轉移電子的個數(shù)為N_A．
②實驗中發(fā)現(xiàn)，當加入的少量KMnO₄完全反應后，H₂O₂仍能發(fā)生反應快速放出氣體．其可能的原因是還原產物Mn²⁺催化H₂O₂分解生成氧氣．

Answer 1

分析 （1）依據(jù)給出反應可知，二價鐵離子被氧化為三價鐵離子，1mol二價鐵離子參加反應失去1mol電子，高錳酸根離子被還原為二價錳離子，1mol高錳酸根離子參加反應得到5mol電子，依據(jù)得失電子守恒結合原子個數(shù)守恒規(guī)律書寫方程式；
（2）①氧化還原反應中氧化劑得到電子總數(shù)等于還原劑失去電子總數(shù)，為使得失電子總數(shù)相對，氧化反應整體5，還原反應整體乘以2，相加即可得到總反應方程式；
依據(jù)氧化反應：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑計算若有0.5 mol H₂O₂參加此反應，轉移電子的個數(shù)；
②依據(jù)雙氧水分解生成水和氧氣，考慮二價錳離子在反應中起到催化劑作用．

解答 解：（1）依據(jù)給出反應可知，二價鐵離子被氧化為三價鐵離子，1mol二價鐵離子參加反應失去1mol電子，高錳酸根離子被還原為二價錳離子，1mol高錳酸根離子參加反應得到5mol電子，依據(jù)得失電子守恒，二價鐵離子系數(shù)為，5，高錳酸根離子系數(shù)為1，三價鐵離子系數(shù)為5，二價錳離子系數(shù)為1，結合原子個數(shù)守恒，反應方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
故答案為：5、1、8H⁺、5、1、4；
（2）①氧化還原反應中氧化劑得到電子總數(shù)等于還原劑失去電子總數(shù)，為使得失電子總數(shù)相對，氧化反應整體5，還原反應整體乘以2，相加即可得到總反應離子方程式：2MnO₄+8H⁺+5H₂O₂═5O₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，對應化學方程式為：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O；
依據(jù)氧化反應：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑
              1   2
             0.5mol 1mol
所以反應中若有0.5 mol H₂O₂參加此反應，轉移電子的個數(shù)為：N_A；
故答案為：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O；N_A；
②實驗中發(fā)現(xiàn)，當加入的少量KMnO₄完全反應后，H₂O₂仍能發(fā)生反應快速放出氣體，可能原因：還原產物Mn²⁺催化H₂O₂分解生成氧氣；
故答案為：還原產物Mn²⁺催化H₂O₂分解生成氧氣．

點評 本題考查了氧化還原反應，涉及氧化還原反應方程式配平，電子轉移數(shù)目計算，明確氧化還原反應得失電子守恒規(guī)律是解題關鍵，題目難度不大．