Question

【題目】高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑。

（1）在用KMnO4酸性溶液處理Cu2S（硫化亞銅）和FeS2（二硫化亞鐵）的混合物時，發(fā)生的反應(yīng)如下：

I．MnO4－+ Cu2S+ H+→ Cu2++ SO42－+ Mn2++ H2O(沒配平)

II．MnO4－+ FeS2+ H+→ Fe3++ SO42－+ Mn2++ H2O(沒配平)

①下列關(guān)于反應(yīng)I的說法中正確的是（_____）

A．MnO4－是氧化劑，Cu2S既是氧化劑又是還原劑

B．氧化劑與還原劑物質(zhì)的量之比為5：8

C．每生成1molSO42－，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為10mol

②若反應(yīng)I和反應(yīng)II中消耗KMnO4的物質(zhì)的量相同，則反應(yīng)I和反應(yīng)II中消耗的還原劑的物質(zhì)的量之比為_________________。

（2）高錳酸鉀、雙氧水、活性炭常用于飲用水的處理，但三者在聯(lián)合使用時必須有先后順序。

①在稀硫酸中，KMnO4和H2O2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

寫出該氧化還原反應(yīng)的化學(xué)方程式：____________________________，該反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為________。實驗中發(fā)現(xiàn)，當加入的少量KMnO4完全反應(yīng)后，H2O2仍能發(fā)生反應(yīng)迅速放出氣體。其可能的原因是：______________。

②在處理飲用水時，活性炭應(yīng)在高錳酸鉀反應(yīng)結(jié)束后投加，否則會發(fā)生反應(yīng)：KMnO4+C+H2O→MnO2+X+K2CO3(未配平)，其中X的化學(xué)式為_____________。當有1mol X生成時，反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子_________mol。

（3）工業(yè)上可用綠色K2MnO4來制取KMnO4。在K2MnO4溶液中滴加稀硫酸，K2MnO4發(fā)生歧化反應(yīng)，生成KMnO4和MnO2，寫出該反應(yīng)的離子方程式____________________________。

Answer 1

【答案】 C 3∶2 5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4＝2MnSO4＋5O2↑＋K2SO4＋8H2O O2 生成的Mn2＋對H2O2分解具有催化作用 KHCO3 6 3MnO42－+4H+＝2MnO4－+ MnO2+2H2O

【解析】考查氧化還原反應(yīng)概念、規(guī)律等，（1）①A、MnO4－中Mn的化合價由＋7價→＋2價，化合價降低，作氧化劑，Cu2S中Cu的化合價由＋1價→＋2價，化合價升高，S的化合價由－2價→＋6價，化合價升高，因此Cu2S只作還原劑，故A錯誤；B、根據(jù)得失電子數(shù)目守恒，n(MnO4－)×5=n(Cu2S)×2×1＋n(Cu2S)×8，因此n(MnO4－)：n(Cu2S)=2：1，故B錯誤；C、生成1molSO42－，消耗1molCu2S，因此轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為(1×2×1＋1×8)mol=10mol，故C正確；②依據(jù)得失電子數(shù)目守恒，n(Cu2S)×2×1＋n(Cu2S)×8=n(MnO4－)×5=n(FeS2)×1＋n(FeS2)×2×7，解得n(Cu2S):n(FeS2)=3：2；（2）①H2O2－2e－→2H＋+O2↑－－－①，MnO4－+5e－+8H＋→Mn2＋+4H2O－－－②，依據(jù)得失電子數(shù)目守恒，①×5＋②×2得到反應(yīng)方程式為：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4＝2MnSO4＋5O2↑＋K2SO4＋8H2O；H2O2作還原劑，即氧化產(chǎn)物是O2；加入的少量KMnO4完全反應(yīng)后，H2O2仍能發(fā)生反應(yīng)迅速放出氣體，說明改變了某一因素，只能是使用了催化劑，即生成的Mn2＋對H2O2分解具有催化作用；②KMnO4中Mn的化合價降低3價，C的化合價升高4價，最小公倍數(shù)為12，即KMnO4的系數(shù)為4，C的系數(shù)為3，根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式遵循原子守恒和元素守恒，因此X為KHCO3，反應(yīng)方程式為4KMnO4＋2C＋H2O=MnO2＋2KHCO3＋K2CO3，因此生成1molKHCO3轉(zhuǎn)移電子物質(zhì)的量為12/2mol=6mol；（3）部分K2MnO4→KMnO4，Mn的化合價升高1價，部分K2MnO4→MnO2，化合價降低2價，最小公倍數(shù)為2，因此離子反應(yīng)方程式為：3MnO42－+4H＋＝2MnO4－+ MnO2+2H2O。