Question

【題目】高錳酸鉀、高鉻酸是一種典型的強氧化劑。完成下列填空：

（1）某一反應體系有反應物和生成物共五種物質(zhì)：O2、H2CrO4、Cr(OH)3、H2O、H2O2 已知該反應中H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2→O2

①該反應中的還原劑是_____________。

②該反應中，發(fā)生還原反應的過程是____________→__________。

③寫出該反應的化學方程式_______________________。

（2）在用KMnO4酸性溶液處理Cu2S和CuS的混合物時，發(fā)生的反應如下：

①MnO4-＋Cu2S＋H＋→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)

②MnO4-＋CuS＋H＋→Cu2＋＋SO2↑＋Mn2＋＋H2O(未配平)

下列關于反應①的說法中正確的是______________(填字母序號)。

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2.24 L(標況下)SO2，反應轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.8 mol

d．還原性的強弱關系是：Mn2＋＞Cu2S

（3）在稀硫酸中，和H2O2也能發(fā)生氧化還原反應。

已知：2KMnO4＋7H2O2＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋6O2↑＋10H2O，則被2 mol KMnO4氧化的H2O2是____________mol。

（4）高錳酸鉀溶液與硫化亞鐵固體有如下反應：

10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4===3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O

若上述反應前后固體的質(zhì)量減少了2.8 g，則硫元素與KMnO4之間發(fā)生電子轉(zhuǎn)移的數(shù)目為________。

Answer 1

【答案】H2O2 H2CrO4 Cr(OH)3 3H2O2 +2H2CrO4= 2Cr(OH)3+ +3O2↑+2H2O a b c 5 0.1NA(或6.02×1022)

【解析】

（1）H2O2只發(fā)生如下過程：H2O2→O2，O元素的化合價升高，則Cr元素的化合價降低，還原過程為H2CrO4→Cr（OH）3，則發(fā)生H2CrO4+H2O2→Cr（OH）3+H2O+O2↑，結(jié)合電子守恒及質(zhì)量守恒定律分析；

（2）①MnO4－+Cu2S+H＋→Cu2＋+SO2↑+Mn2＋+H2O中，Mn元素的化合價降低，而銅元素的化合價由+1升到+2價，硫元素的化合價由-2升到+4價，結(jié)合氧化還原反應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；

（3）根據(jù)氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子的物質(zhì)的量相等計算；

（4）反應10FeS+6KMnO4+24H2SO4→3K2SO4+6MnSO4+5Fe2（SO4）3+10S+24H2O中，反應前后固體變化為：FeS→S，固體減少的質(zhì)量實際上是鐵元素的質(zhì)量，據(jù)此計算出鐵的物質(zhì)的量及轉(zhuǎn)移的電子數(shù)。

（1）①由O元素的化合價升高可知，H2O2為還原劑；

②該反應中，Cr元素的化合價降低，還原過程為H2CrO4→Cr（OH）3。

③發(fā)生H2CrO4+H2O2→Cr（OH）3+H2O+O2↑，Cr元素的化合價由+6價降低為+3價，O元素的化合價由-1價升高為0，

由電子守恒可知2H2CrO4+3H2O2→2Cr（OH）3+H2O+3O2↑，

再由H原子守恒可知，3H2O2+2H2CrO4=2Cr（OH）3+3O2↑+2H2O

標出生成物中的↑及反應條件：該反應的化學方程式3H2O2 +2H2CrO4= 2Cr(OH)3+ +3O2↑+2H2O。

（2）a．銅元素的化合價由+1升到+2價，硫元素的化合價由-2升到+4價，均被氧化，故a正確；

b．設氧化劑的物質(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，當生成5 mol SO2時，轉(zhuǎn)移電子40 mol，所以當有0.1 mol SO2生成時，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錯誤；

故答案為：abc；

（3）反應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)生氧化還原反應生成，則被2 mol KMnO4氧化的H2O2是5mol。

（4）10FeS＋6KMnO4＋24H2SO4===3K2SO4＋6MnSO4＋5Fe2(SO4)3＋10S＋24H2O

反應中固體質(zhì)量變化為：FeS→S，固體質(zhì)量變化為鐵元素的變化；反應前后固體的質(zhì)量減少了2.8g，參加反應的亞鐵離子的物質(zhì)的量為：2.8g÷56g·mol－1=0.05mol，即被氧化的FeS的物質(zhì)的量為0.05mol，被高錳酸根離子氧化的硫元素元素的物質(zhì)的量為0.05mol，轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量為：0.05mol×2=0.1mol，電子數(shù)目為：0.1NA。