Question

14．高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑．完成下列填空：
I：在用KMnO₄酸性溶液處理Cu₂S和CuS的混合物時，發(fā)生的反應如下：
①MnO${\;}_{4}^{-}$+Cu₂S+H⁺Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O（未配平）
②MnO${\;}_{4}^{-}$+CuS+H⁺Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O（未配平）
（1）下列關(guān)于反應①的說法中錯誤的是d（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2.24L（標況下）SO₂，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.8mol
d．還原性的強弱關(guān)系是：Mn²⁺＞Cu₂S
Ⅱ：在稀硫酸中，KMnO₄與 （NH₄）₂Fe（SO₄）₂也能發(fā)生氧化還原反應．
（2）配平KMnO₄與（NH₄）₂Fe（SO₄）₂反應的離子方程式：
1MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=1Mn²⁺+5Fe³⁺+4 H₂O
（3）欲配制480mL 0.1mol/L Fe²⁺溶液，需稱�。∟H₄）₂Fe（SO₄）₂•6H₂O（M=392g/mol）的質(zhì)量為19.6g．需要的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管、藥匙
Ⅲ：實驗室可由軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備KMnO₄，方法如下：高溫下使軟錳礦與過量KOH（s）和KClO₃（s）反應，生成K₂MnO₄（錳酸鉀）和KCl；用水溶解，濾去殘渣；酸化濾液，K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為MnO₂和KMnO₄；再濾去沉淀MnO₂，濃縮結(jié)晶得到KMnO₄晶體．
請回答：
（4）用軟錳礦制備K₂MnO₄的化學方程式是：6KOH+KClO₃+3MnO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O．
（5）K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為KMnO₄的反應中氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2．

Answer 1

分析 （1）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；
（2）依據(jù)氧化還原反應電子守恒、電荷收、原子守恒配平寫出離子方程式；
（3）應配制500mL，依據(jù)m=cVM計算需要溶質(zhì)的質(zhì)量；依據(jù)配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟選擇儀器；
（4）由反應物及生成物、結(jié)合電子守恒、原子守恒可得到化學反應；
（5）K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為KMnO₄的反應中K₂MnO₄→2KMnO₄+MnO₂，Mn元素的化合價既升高又降低．

解答 解：（1）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，$\frac{x}{y}$=$\frac{8}{5}$，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：d；
（2）高錳酸鉀與Fe²⁺的反應是MnO₄^-～Mn²⁺～5e^-；Fe²⁺～Fe3⁺～e^-；依據(jù)電子守恒，鐵離子和亞鐵離子前乘5，依據(jù)原子守恒和電荷守恒得到反應的離子方程式為：MnO₄^-+5Fe²⁺+8H⁺=Mn²⁺+5Fe³⁺+4H₂O；
故答案為：1、5、8、1、5、4； 
（3）配制500mL0.1mol•L^-1摩爾鹽溶液需要溶質(zhì)的質(zhì)量m=0.5L×0.1mol•L^-1×392g/mol=19.6g；配制一定物質(zhì)的量濃度溶液的一般步驟：一般用托盤天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水加入燒杯），并用玻璃棒攪拌，加速溶解．冷卻后轉(zhuǎn)移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌燒杯、玻璃棒2-3次，并將洗滌液移入容量瓶中，加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻．所用玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管、藥匙，
故答案為：19.6g；燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管、藥匙；
（4）反應物為KOH、KClO₃、MnO₂，生成物為K₂MnO₄（錳酸鉀）和KCl、水，由電子及原子守恒可知該反應為6KOH+KClO₃+3MnO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：6KOH+KClO₃+3MnO₂$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3K₂MnO₄+KCl+3H₂O；
（5）K₂MnO₄轉(zhuǎn)化為KMnO₄的反應中K₂MnO₄→2KMnO₄+MnO₂，Mn元素的化合價由+6價升高為+7價，Mn元素的化合價由+6價降低為+4價，則氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為1：2，
故答案為：1：2．

點評 本題考查氧化還原反應及計算，為高頻考點，把握反應中元素的化合價變化為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與應用能力的考查，注意守恒法應用，題目難度不大