题目内容
【题目】在中学化学中,KMnO4是常见的氧化剂之一。某实验小组收集整理了相关知识:
(1) KMnO4中Mn的化合价为_______。
(2) 实验室中可以加热分解KMnO4制取O2,其反应方程式为_______________。
(3) 实验中常在KMnO4溶液中加入适量稀硫酸,增加KMnO4的氧化性,但不宜用盐酸酸化,因为浓度较大时,KMnO4可能将Cl-氧化成Cl2,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为:____________ ,比较以下两种物质的氧化性:KMnO4_____________于Cl2(填“强”或“弱”)
(4) H2C2O4(草酸)是生物体的一种代谢产物,生活中常用作还原剂、除锈剂,将H2C2O4溶液滴入硫酸酸化的KMnO4溶液,当KMnO4被完全还原时,溶液颜色由_______变成无色,同时有无色气体生成。该反应方程式为:_____________________。
(5)某同学将KMnO4溶液加入H2O2溶液,却忘记了滴入稀硫酸,片刻后,有气泡产生,且出现黑色沉淀。该沉淀化学式为____________________
【答案】+7 2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑ 1:5 强 紫红色 2 KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O MnO2
【解析】
(1)、常见元素化合价:K为+1价,O为-2价,根据化合价代数和可知:Mn为+7价,故答案为+7;
(2)、实验室用KMnO4制取O2的反应方程式为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑,故答案为:2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑;
(3)、KMnO4的还原产物为Mn2+,KMnO4将Cl-氧化成Cl2,所以氧化剂为:KMnO4,还原剂为:Cl-,根据得失电子守恒可知氧化剂和还原剂的物质的量之比为:1:5,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,所以KMnO4的氧化性强于Cl2,故答案为:1:5,强;
(4)、高锰酸钾为紫红色,所以未完全反应时溶液为紫红色,根据得失电子守恒配平方程式:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O,故答案为:紫红色;2 KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10CO2↑+8H2O;
(5)、高锰酸钾的氧化性强弱由溶液的酸性强弱决定,当溶液为酸性时,还原产物为:Mn2+;当溶液为中性时,还原产物为:MnO2;当溶液为碱性时还原产物为:MnO42-;
故答案为MnO2。