题目内容
【题目】高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空:
(1)在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
①MnO4-+Cu2S+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
②MnO4-+CuS+H+→Cu2++SO2↑+Mn2++H2O(未配平)
下列关于反应①的说法中正确的是______________(填字母序号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
c.生成2.24 L(标况下)SO2,反应转移电子的物质的量是0.8 mol
d.还原性的强弱关系是:Mn2+>Cu2S
(2)在稀硫酸中,MnO4-和H2O2也能发生氧化还原反应。
已知:2KMnO4+7H2O2+3H2SO4===K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O,则被2 mol KMnO4氧化的H2O2是____________mol。
(3)已知将盐酸滴入高锰酸钾溶液中,产生黄绿色气体,而溶液的紫红色退去。现有一个氧化还原反应的体系中共有KCl、Cl2、H2SO4、H2O、KMnO4、MnSO4、K2SO4七种物质:
①写出一个包含上述七种物质的氧化还原反应方程式(需配平)________________。
②高锰酸钾溶液与硫化亚铁固体有如下反应:
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2.8 g,则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为________。
【答案】 a b c 5 2KMnO4+10KCl+8H2SO4===6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O 0.1NA(或6.02×1022)
【解析】(1)a.反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价,硫元素化合价从-2价升高到+4价,化合价升高的元素被氧化,所以被氧化的元素有S、Cu,a正确;b.锰元素化合价降低,从+7价降低为+2价,Cu2S元素化合价都升高做还原剂,1molMnO4-得到5mol电子,反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价,硫元素化合价从-2价升高到+4价,1molCu2S失去8mol电子,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5,b正确;c.生成2.24LL(标况下)SO2时,物质的量为0.1mol;反应的Cu2S物质的量为0.1mol,反应中转移电子的物质的量是:
Cu+~Cu2+~e-; S2-~SO2~6e-;
1 1 1 6
0.2mol 0.2mol 0.1mol 0.6mol
所以电子转移共0.8mol,c正确;
d.氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性的强弱关系是:Mn2+<Cu2S,d错误。答案选abc;
(2)Mn从+7价降低到+2价得到5个电子,2 mol KMnO4得到10mol电子,由H2O2-2e→2H++O2↑和电子得失守恒可知,被氧化的 H2O2的物质的量是10mol÷2=5mol;
(3)①高锰酸钾具有强氧化性,因此高锰酸钾是氧化剂,氯化氢是还原剂,氯气是氧化产物,反应的方程式为2KMnO4+10KCl+8H2SO4=6K2SO4+2MnSO4+5Cl2↑+8H2O;②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: =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:0.1NA。