题目内容
高锰酸钾可用于除去地下水的硫化氢异味的原理是生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去。水体呈弱酸性时,高锰酸钾的还原产物是MnO和MnO2,且MnO和MnO2的物质的量比为3:1。
(1)写出并配平上述化学方程式,标出电子转移方向与数目。
KMnO4 + H2S +H2SO4 →
在处理饮用水时,活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加,否则会发生反应:
KMnO4 + C +H2O →MnO2 + X +K2CO3 (未配平)
(2)X的化学式为__________。
(3) 1mol氧化剂被______(填“氧化”或“还原”)时,生成_____mol氧化产物
(1) (4分)
(2)KHCO3 (2分)
(3)还原 ,0.75 (各1分,共2分)
解析试题分析:(1)由题目信息可知,KMnO4、H2S、H2SO4反应生成S、MnO、MnO2,同时还生成K2SO4、H2O,生成MnO和MnO2的物质的量比为3:1。其中Mn元素的 化合价从+7价降低+2价和+4价,S元素的化合价从-2价升高到0价,设MnO和MnO2的系数分别为为3、1,则根据电子转移守恒可知S的系数为。根据原子守恒可知,KMnO4系数为4,H2S系数为9,K2SO4的系数为2,H2SO4的系数为2,H2O的系数为11,因此配平后方程式为:4KMnO4+9H2S+2H2SO4=9S+3MnO+MnO2+2K2SO4+11H2O,则反应中转移电子数目为9×[0-(-2)]=18,所以标出电子转移方向与数目为。
(2)反应中KMnO4→Mn02,Mn元素化合价由+7价降低为+4价,得到3个电子。C→K2CO3,C元素化合价由0价升高为+4价,失去4个电子。所以化合价升降最小公倍数为12,故KMnO4系数为4,C的系数为3,由C、K的原子数目关系可知K2CO3系数为1,因此X含有+4价的C原子、且C原子与K原子之比为1:1,所以X为KHCO3。
(3)反应中KMn04是氧化剂被还原,发生还原反应。氧化产物为KHCO3、K2CO3,每摩尔KHCO3、K2CO3都含1molC原子,设生成的氧化产物为amol,则根据电子转移守恒可知1mol×(7-4)=amol×(4-0),解得a=0.75。
考点:考查氧化还原反应的有关判断、计算以及配平等
Ⅰ.卤化物和卤酸盐在工业生产中有着重要的作用。某小组为探究其中一些盐的性
质,查阅资料并进行实验。查阅资料如下:
① BrO3- + 6I- + 6H+ = 3I2 + Br-+ 3H2O ② 2BrO3- + I2 = 2IO3- + Br2
③ IO3- + 5I- + 6H+ = 3I2 + 3H2O ④ 2IO3- + 10Br-+ 12H+ = I2 + 5Br2 + 6H2O
实验如下:
步骤 | 现象 |
ⅰ.向盛有30 mL 0.2 mol·L-1 KI溶液的锥形瓶中依次滴入几滴淀粉溶液和足量稀硫酸,再用滴定管逐滴加入KBrO3溶液 | 随着KBrO3溶液滴入,溶液由无色变为蓝色并逐渐加深,最终保持不变 |
ⅱ.继续向上述溶液中滴入KBrO3溶液 | 溶液的蓝色逐渐褪去 |
请回答:
(1)根据资料中的反应①~④并结合所学知识,判断IO3-、BrO3-、I2、Br2的氧化性由强到弱的顺序是 ;KBrO3溶液与KBr溶液在酸性条件下反应的离子方程式是 。
(2)若用y表示锥形瓶中含碘物质的物质的量 ,用x表示所滴入KBrO3的物质的量,在下图中画出上述整个实验过程中y随x的变化曲线(要求:在图中标出终点坐标)。
Ⅱ.过碳酸钠中含有少量过氧化钠,甲、乙两位同学各称取一定质量的该样品,并用如下图所示仪器测定样品的纯度。仪器的连接顺序:
甲同学:⑤—⑧—③—⑦—④; 乙同学:⑤—③—②。
已知:过碳酸钠(Na2CO4)、过氧化钠分别跟足量稀硫酸反应的化学方程式如下:
2Na2CO4+2H2SO4=2Na2SO4+2CO2↑+O2↑+2H2O;
2Na2O2+2H2SO4=2Na2SO4+O2↑+2H2O。
(1)甲同学想通过实验测得的数据是____________,他选用的装置________(填序号)是没有必要的。
(2)乙同学想通过实验测得的数据是________________。有人认为按他测得的数据计算出的实验结果可能偏高,原因是________________; 为了测得准确的实验数据,请你将乙同学的实验设计进行改进,写出你所选用仪器的连接顺序(每种仪器最多使用一次,也可以不用):________________(填序号)。