Question

酸性KMnO₄與蒽（ 分子式C₁₄H₁₀）反應(yīng)生成蒽醌（分子式C₁₄H₈O₂），反應(yīng)式為（未配平）C₁₄H₁₀（蒽）+KMnO₄+H₂SO₄→C₁₄H₈O₂（蒽醌）+K₂SO₄+MnSO₄+H₂O．
（1）寫出以下物質(zhì)配平后的系數(shù)：C₁₄H₁₀（蒽）

 

； H₂SO₄

 

； H₂O

 

．
（2）若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，其正極反應(yīng)方程式為：

 

．
（3）實(shí)驗(yàn)室盛放高錳酸鉀溶液的試劑瓶常有黑色沉積物，是因KMnO₄發(fā)生分解生成的MnO₂所至，同時(shí)有KOH生成，另一反應(yīng)產(chǎn)物是

 

（填寫化學(xué)式），判斷的理由是：

 

．
（4）實(shí)驗(yàn)室稱取0.9045g草酸鈉，溶解于水，加入一定量硫酸，用未知濃度的KMnO₄溶液滴定，用去KMnO₄溶液22.50mL，反應(yīng)式如下（未配平）：MnO₄^-+C₂O₄^2-+H⁺→Mn²⁺+CO₂+H₂O．則KMnO₄溶液的濃度是

 

mol/L．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)方程式的配平,物質(zhì)的量濃度的相關(guān)計(jì)算

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）錳從+7價(jià)到+2價(jià)，C₁₄H₁₀，到C₁₄H₈O₂，碳元素，14個(gè)碳原子整體上升6價(jià)，根據(jù)得失電子守恒解答；
（2）依據(jù)原電池中，負(fù)極材料發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)分析解答；
（3）KMnO₄發(fā)生分解生成的MnO₂，同時(shí)有KOH生成，根據(jù)電子守恒、原子守恒判斷；
（4）草酸具有還原性，把MnO₄^-還原為Mn²⁺，根據(jù)氧化還原反應(yīng)得失電子守恒配平反應(yīng)方程式，依據(jù)方程式進(jìn)行計(jì)算；

解答： 解：（1）化合價(jià)升高的元素是碳元素，14個(gè)碳原子整體上升6價(jià)，化合價(jià)降低的元素是錳元素，化合價(jià)從+7價(jià)降到+2價(jià)，所以最小公倍數(shù)為30，所以C₁₄H₁₀（蒽）前系數(shù)為5，KMnO₄前系數(shù)為6，根據(jù)原子守恒，該反應(yīng)的方程式為：5C₁₄H₁₀（蒽）+6KMnO₄+9H₂SO₄→5C₁₄H₈O₂（蒽醌）+3K₂SO₄+6MnSO₄+14H₂O，
故答案為：5、9、14；
（2）原電池中，負(fù)極材料發(fā)生氧化反應(yīng)，正極得電子發(fā)生還原反應(yīng)，若將此反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池，其正極反應(yīng)MnO₄^-得電子，反應(yīng)為：MnO₄^-+8H⁺+5e^-═Mn²⁺+4H₂O，
故答案為：MnO₄^-+8H⁺+5e^-═Mn²⁺+4H₂O；
（3）KMnO₄發(fā)生分解生成的MnO₂，同時(shí)有KOH生成，錳從+7價(jià)到+4價(jià)，根據(jù)氧化還原反應(yīng)規(guī)律，必有化合價(jià)升高的元素，氧元素從-2價(jià)升高到0價(jià)，所以必有氧氣生成，根據(jù)電子守恒、原子守恒反應(yīng)為4KMnO₄+2H₂O=4MnO₂+3O₂↑+4KOH，
故答案為：O₂；電子守恒、原子守恒；   
（4）配平該反應(yīng)可得：2MnO₄^-+5C₂O₄ ^2-+16H⁺═10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，由此可知2MnO₄^-～5C₂O₄^2-，n（Na₂C₂O₄）=

0.9045g

134g/mol

=0.00675mol，KMnO₄溶液的濃度是

0.00675mol× 2 5

0.0225L

=0.12mol/L，
故答案為：0.120；

點(diǎn)評(píng)：本題側(cè)重考查了氧化還原反應(yīng)的配平和計(jì)算，明確該反應(yīng)中的生成物以及相關(guān)物質(zhì)間的關(guān)系是解本題關(guān)鍵，注意結(jié)合原子守恒、轉(zhuǎn)移電子守恒來分析解答，題目難度中等．