Question

高锰酸钾（KMnO₄）是一种常用的氧化剂．
I．（1）有下列变化：CO

2- 3

→CO₂、C₂O

2- 4

→CO₂、Fe³⁺→Fe²⁺，找出其中一个变化与“MnO₄^-→Mn²⁺”组成一个反应，写出该反应的离子方程式

 

．
（2）不同条件下高锰酸钾可发生如下反应：MnO₄^-+5e^-+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O
MnO₄^-+3e^-+2H₂O→MnO₂+4OH^-  
MnO

- 4

+e^-→MnO

2- 4

由此可知，高锰酸根离子（MnO^-₄）反应后的产物与

 

有关．
（3）高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：
10FeS+6KMnO₄+24H₂SO₄→3K₂SO₄+6MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+10S+24H₂O
若上述反应前后固体的质量减少了2.8g，则硫元素与KMnO₄之间发生电子转移的数目为

 

个．
Ⅱ．酒后驾车已成为一个社会问题．检测驾驶人员呼气中酒精浓度（BrAC）的方法有多种．
（4）早期是利用检测试剂颜色变化定性判断BrAC，曾用如下反应检测BrAC：

 

CH₃CH₂OH+

 

KMnO₄→

 

CH₃CHO+

 

+

 

KOH+

 

．
完成并配平上述反应．
（5）受上述方法启发，后来用五氧化二碘的淀粉溶液检测BrAC，乙醇被氧化为乙醛，该反应的化学方程式为

 

．

Answer 1

分析：（1）根据“MnO₄^-→Mn²⁺”的化合价的变化分析满足氧化还原反应要求的变化，然后写出反应的化学方程式；
（2）根据题中提供的反应可知，溶液的酸性越强，反应后的产物中锰元素的化合价越低；
（3）反应10FeS+6KMnO₄+24H₂SO₄→3K₂SO₄+6MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+10S+24H₂O中，反应前后固体变化为：FeS→S，固体减少的质量实际上是铁元素的质量，据此计算出铁的物质的量及转移的电子数；
（4）先根据题中信息，高锰酸根离子在中性溶液中被还原成二氧化锰，然后根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应的化学方程式；
（5）I₂O₅中碘元素被还原成碘单质，乙醇被氧化成乙醛，根据化合价升降相等配平反应的化学方程式．

解答：解：（1）“MnO₄^-→Mn²⁺”，化合价降低，高锰酸根离子表现了强氧化性，题中提供的3个变化中只有C₂O₄^2-→CO₂为化合价升高的变化，所以反应的化学方程式为：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案为：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）由不同条件下高锰酸钾可发生的反应可知，溶液的酸性越强，反应后锰元素的化合价越低，所以高锰酸根离子（MnO^-₄）反应后的产物与溶液的酸碱性有关，
故答案为：溶液酸碱性；
（3）反应中固体质量变化为：FeS→S，固体质量变化为铁元素的变化；反应前后固体的质量减少了2.8g，参加反应的亚铁离子的物质的量为：

2.8g

56g/mol

=0.05mol，即被氧化的FeS的物质的量为0.05mol，被高锰酸根离子氧化的硫元素元素的物质的量为0.05mol，转移的电子的物质的量为：0.05mol×2=0.1mol，电子数目为：0.1N_A，
故答案为：0.1N_A；
（4）在中性溶液中高锰酸根离子被还原成了二氧化锰，高锰酸钾根离子变成二氧化锰，化合价变化为3价；乙醇被氧化成乙醛，化合价变化为2价，化合价变化的最小公倍数为6，所以乙醇的计量数为3，高锰酸根离子的计量数为2，再利用观察法判断另一种未知物为水，所以配平后的化学方程式为：3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O，
故答案为：3；2；3；2MnO₂；2；2H₂O；
（5）五氧化二碘的淀粉溶液检测BrAC，乙醇被氧化为乙醛，用淀粉检验碘的生成，溶液变蓝，反应有碘生成，反应方程式为：I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O，
故答案为：5CH₃CH₂OH+I₂O₅→I₂+5CH₃CHO+5H₂O．

点评：本题考查了氧化还原反应的配平、氧化还原反应的简单计算，题目难度中等，注意明确氧化还原反应的实质、化合价升降法配平氧化还原反应的方法，试题培养了学生灵活应用所学知识的能力．