Question

小明同學在課外查閱資料后找到了這樣一段話：“二氧化硫能使KMnO₄溶液褪色（由紫紅色變成無色），反應方程式為：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2”．然而方程式中最后一種物質的化學式印刷不清楚．
（1）根據(jù)上下文了解到該物質是一種酸，請根據(jù)已學知識推測其化學式：________．
（2）鹽往往是由離子構成的．如：KMnO₄由K⁺和MnO₄^-構成，K₂SO₄由K⁺和SO₄^2-構成．鹽的晶體或溶液的顏色通常是由構成它的離子決定的．請根據(jù)（2）中查閱到的資料推測：KMnO₄溶液呈現(xiàn)的紫紅色可能是由________離子（填離子符號）表現(xiàn)出來的，理由是________．

Answer 1

（1）根據(jù)原子在化學反應前后種類與數(shù)目均不變可得：反應前“2KMnO₄”中有2個錳原子，反應后“2MnSO₄”中有2個錳原子，故未知物中無錳原子；反應前“2KMnO₄”中有2個鉀原子，反應后“K₂SO₄”中有2個鉀原子，故未知物中無鉀原子；反應前“5SO₂”中有5個硫原子，反應后“K₂S”中含1個硫原子，“2MnSO₄”中含2個硫原子，故未知物中含（5-1-2）÷2=1個硫原子；反應前“2H₂O”中有4個氫原子，反應后未知物中含有4÷2=2個氫原子；反應前“5SO₂”中有10個氧原子，“2KMnO₄”中有8個氧原子，“2H₂O”中有2個氧原子，共10+8+2=20個氧原子，反應后“K₂SO₄”中有4個氧原子，“2MnSO₄”中有8個氧原子，故未知物中含有（20-4-8）÷2=4個氧原子，得未知物的化學式中氫硫氧的個數(shù)分別為：2、1、4．，得其化學式為：H₂SO₄
故答案為：
（1）H₂SO₄．
（2）根據(jù)反應的化學方程式，反應前溶液中的離子有：K⁺、MnO₄^-，反應后溶液中的離子有：K⁺、SO₄^2-、Mn²⁺，反應后溶液無色，說明K⁺、SO₄^2-、Mn²⁺無色，可得呈現(xiàn)的紫紅色是MnO₄^-，故答案為：MnO₄^-由因為硫酸鉀沒有顏色，所以不可能是鉀離子呈現(xiàn)的顏色．
分析：（1）依據(jù)質量守恒定律，利用原子在化學反應前后種類與數(shù)目均不變，對照反應物及生成物中各原子的種類與個數(shù)，最后確定所需判斷物質的化學式．
（2）依據(jù)反應前后溶液顏色的變化，分析溶液中離子的組成，結合題目信息，最后前后對照，得出結論．
點評：該題以信息形式考查了化學式的推斷與實驗的探究，解答時看清反應物與生成物所含原子的種類與數(shù)目，依據(jù)原子守恒進行計算即可得出化學式，離子顏色的探究注意看好變量，正確對照．