题目内容
【题目】氧化还原反应是一类重要的反应，在工农业生产、日常生活中都有广泛的用途。
（1）火药是中国的“四大发明”之一，永远值得炎黄子孙骄傲。黑火药在发生爆炸时，发生如下反应：2KNO3＋3C＋S＝K2S＋N2↑＋3CO2↑。其中被氧化的元素是____________，还原产物是____________。
（2）实验室为监测空气中汞蒸气的含量，往往悬挂涂有CuI的滤纸，根据滤纸是否变色或颜色发生变化所用去的时间来判断空气中的含汞量，其反应为4CuI＋Hg＝Cu2HgI4＋2Cu。
①上述反应产物Cu2HgI4中，Cu元素显________价。
②以上反应中的氧化剂为________，当有1 mol CuI参与反应时，转移电子________mol。
③标明上述反应电子转移的方向和数目______________________________。
（3）工业上常用酸性高锰酸钾溶液处理含有CuS和Cu2S的矿物，其反应原理如下：
8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋＝10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O
6MnO4－＋5CuS＋28H＋＝5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O
根据上述反应原理，某学习小组用400 mL 0.075 mol·L－1的酸性高锰酸钾溶液处理2 g含有CuS和Cu2S的混合物。反应后煮沸溶液，赶尽SO2，剩余的KMnO4恰好与350 mL 0.1 mol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反应。
①配平KMnO4与(NH4)2Fe(SO4)2反应的离子方程式：
______MnO4－＋______Fe2＋＋______H＋＝______Mn2＋＋______Fe3＋＋______H2O。
②KMnO4溶液与固体混合物反应后，剩余KMnO4的物质的量为________mol。
【答案】C K2S和N2 ＋1 CuI 0.5 
1 5 8 1 5 4 0.007
【解析】
（1）化合价升高的元素被氧化，氧化剂被还原得到还原产物；
（2）①根据化合物中正负价代数和为0解答；
②所含元素化合价降低的物质是氧化剂，根据Cu和Hg元素的化合价变化计算转移电子的物质的量；
③根据Cu和Hg元素的化合价变化分析电子转移情况；
（3）①根据Mn、Fe元素的化合价变化结合电子得失守恒解答；
②根据方程式计算。
（1）反应2KNO3＋3C＋S＝K2S＋N2↑＋3CO2↑中碳元素化合价升高，因此被氧化的元素是C。氮元素和硫元素化合价降低，被还原，所以还原产物是K2S和N2。
（2）①Cu2HgI4中Hg是+2价，I是－1价，根据正负价代数和为0可知Cu元素显+1价。
②根据方程式可知CuI中铜元素化合价从+1价降低到0价，得到1个电子，所以反应中的氧化剂为CuI。根据方程式可知4molCuI参加反应转移2mol电子，则当有1 mol CuI参与反应时，转移电子0.5mol。
③反应中Hg元素化合价从0价升高到+2价，失去2个电子，则上述反应电子转移的方向和数目可表示为
。
（3）①反应中Mn元素化合价从+7价降低到+2价，得到5个电子，Fe元素化合价从+2价升高到3价，失去1个电子，根据电子得失守恒、原子守恒和电荷守恒可知反应的方程式为MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；
②反应中消耗亚铁离子的物质的量是0.35L×0.1mol/L＝0.035mol，根据反应方程式MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O可知剩余高锰酸钾是0.035mol÷5＝0.007mol。
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