题目内容
【题目】高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂.不同条件下高锰酸钾可发生如下反应:
①MnO4﹣+5e﹣+8H+═Mn2++4H2O
②MnO4﹣+3e﹣+2H2O═MnO2+4OH﹣
③MnO4﹣+e═MnO42﹣(溶液绿色)
(1)从上述三个半反应中可以看出MnO4﹣的还原产物与溶液的有关.
(2)用草酸(H2C2O4)的稀溶液可以洗涤粘在皮肤上的高锰酸钾,其中的变化:H2C2O4→CO2↑.写出该反应的离子方程式: .
(3)将PbO2粉末投入到酸性MnSO4溶液中搅拌,溶液变为紫红色.下列说法正确的是(填字母).
a.氧化性强弱:PbO2>KMnO4
b.还原性强弱:PbO2>KMnO4
c.该反应可以用盐酸酸化
d.PbO2发生还原反应:PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣═PbSO4+2H2O
(4)用KMnO4可以测定H2O2溶液的有效含量:取15.00mL某浓度H2O2溶液,逐滴加入0.03mo1L﹣1 KMnO4溶液(已酸化),产生无色气体,至终点时共消耗20.00mL KMnO4溶液.
①写出反应的离子方程式;
②溶液中c(H2O2)=molL﹣1;
③反应中转移电子数目mo1.
【答案】
(1)溶液酸碱性
(2)5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O
(3)ad
(4)2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;0.1;0.003
【解析】解:(1)由不同条件下高锰酸钾可发生的反应可知,溶液的酸性越强,反应后锰元素的化合价越低,所以高锰酸根离子(MnO﹣4)反应后的产物与溶液的酸碱性有关,所以答案是:溶液酸碱性;(2)H2C2O4→CO2↑,C化合价升高,则H2C2O4表现还原性并且呈酸性,高锰酸根离子被还原的产物应为Mn2+ , 即发生还原反应的离子反应过程为MnO4﹣→Mn2+ , 所以反应的离子方程式为:5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,所以答案是:5H2C2O4+2MnO4﹣+6H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;(3)将PbO2投入到酸性溶液中搅拌,溶液变为紫红色,证明二者之间发生氧化还原反应生成了高锰酸钾溶液,二氧化铅是氧化剂,硫酸锰是还原剂,
a.氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性,即氧化性:PbO2>KMnO4 , 故a正确;
b.还原剂的还原性强于还原产物的还原性,即还原性:MnSO4>PbO2 , 得不出还原性:PbO2>KMnO4 , 故b错误;
c、盐酸具有酸性且Cl﹣具有还原性,PbO2能将Cl﹣氧化,所以该反应不能用盐酸酸化,故c错误;
d.二氧化铅是氧化剂,则PbO2发生还原反应生成PbSO4 , 反应式为:PbO2+SO42﹣+4H++2e﹣═PbSO4+2H2O,故d正确;
故选ad;(4)①KMnO4与H2O2反应,有气体产生,说明有氧气,溶液褪色说明KMnO4被还原,再根据电子得失守恒和电荷守恒可写出离子方程式为:2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;
所以答案是:2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O;
②根据KMnO4与H2O2反应的离子方程式可知关系式为:
2MnO4﹣~5H2O2
2mol 5mol
0.03molL﹣1×0.02L n(H2O2)
则n(H2O2)=1.5×10﹣3mol
所以c(H2O2)= =0.1mol/L
所以答案是:0.1mol/L;③由2MnO4﹣+5H2O2+6H+=2Mn2++5O2↑+8H2O,Mn元素化合价从+7降低到+2,所以反应中转移电子数目0.03molL﹣1×0.02L×(7﹣2)
=0.003mol,所以答案是:0.003.
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