题目内容
【题目】髙锰钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂。
(1)有下列变化:CO32-→CO2、C2O42-→CO2、Fe3+→Fe2+,找出其中一个变化与“MnO4-→Mn2+”组成一个反应,写出该反应的配平的离子方程式_________________
(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-;MnO4-+e-→MnO42-。由此可知, 高锰酸根离子(MnO4-)反应后的产物与______有关。
(3)高锰酸钾溶液可代二氧化锰用来制取Cl2,氧化剂和还原剂物质的量之比为______。
(4)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2.8 g,则FeS与KMnO4之间发生电子转移的数目为______个。
【答案】 略 酸碱性 1:5 0.15NA
【解析】试题分析:(1)CO32-→CO2、C2O42-→CO2、Fe3+→Fe2+,其中发生氧化反应的只有C2O42-→CO2,故能有C2O42-与MnO4- 发生反应,其反应方程式为2MnO4-+5C2O4 2-+16H+═10CO2↑+2Mn2++8H2O
(2)根据离子反应方程式可知,在酸碱条件不同下,高锰酸根反应后得到的产物不同。
(3)高锰酸钾用来制取Cl2,反应方程式为2KMnO4+16HCl(浓)═2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O中,化合价升高的Cl元素所在的HCl反应物是还原剂,化合价降低的Mn元素所在的反应物KMnO4是氧化剂。其中所有Mn元素化合价降低,10原子Cl化合价升高,故氧化剂和还原剂物质的量之比为1:5。
(4)10FeS + 6KMnO4 + 24H2SO4 → 3K2SO4 + 6MnSO4 + 5Fe2(SO4)3 + 10S + 24H2O,反应物中固体为FeS,产物中固体为单质S,反应前后质量减少2.8g,根据差量法计算可知,共有0.05molFeS发生反应,故其中S元素为0.05mol。由S2-→S零价,转移电子数目为0.05mol×2=0.1mol电子。故发生电子转移的数目为.1Na。
【题目】某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能,设计如下实验。已知:c(H2SO4)=4.5mol·L-1,反应均需要搅拌60min。
编号 | 温度/℃ | 加入某盐 | H2SO4体积/mL | H2O体积/mL | 铝粉加入量/g | 铝粉溶解量/g |
① | 20 | 不加 | 40 | 0 | 2.0050 | 0.0307 |
② | 80 | 不加 | 40 | 0 | 2.0050 | 0.1184 |
③ | t1 | 不加 | 20 | V1 | 2.0050 | ﹨ |
④ | t2 | 5mL0.01mol·L-1 CuSO4溶液 | 20 | V2 | 2.0050 | ﹨ |
(1)实验①和②的目的是___________________________。为了获得铝粉溶解量,还需要测量的数据是______________________________________________。
(2)实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则t1=________℃,V1=________mL。
(3)实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则t2=_______℃,V2=______mL。
(4)研究表明,在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解。原因是________________。