Question

20．H₂O₂既可以作氧化剂，又可以作还原剂．现在H₂O₂溶液中加入用硫酸酸化的KMnO₄溶液，紫红色的KMnO₄溶液变成了无色．该反应体系中共七种物质：O₂、KMnO₄、MnSO₄．H₂SO₄、K₂SO₄、H₂O、H₂O₂．
（1）请将以上反应物与生成物分别填入以下空格内．

（2）该反应中的还原剂是H₂O₂．
（3）请将氧化剂与还原剂的化学式填入空格中，并用单线桥表示电子转移的数目．

（4）如反应中电子转移了0.5mol，则产生的气体在标准状况下的体积为5.6L．

Answer 1

分析 （1）H₂O₂溶液中加入用硫酸酸化的KMnO₄溶液，紫红色的MnO₄^-被还原成了无色Mn²⁺，则反应中H₂O₂应被氧化，生成氧气和水；
（2）反应中MnO₄^-被还原，Mn因素化合价降低，H₂O₂被氧化，H₂O₂为还原剂；
（3）反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，O元素化合价由-1价升高高0价，以此判断电子转移的方向和数目；
（4）结合氧化剂和还原剂之间得失电子数目相等计算．

解答 解：（1）H₂O₂溶液中加入用硫酸酸化的KMnO₄溶液，紫红色的MnO₄^-被还原成了无色Mn²⁺，则反应中H₂O₂应被氧化，生成氧气和水，则反应物和生成物的转化关系为KMnO₄+H₂O₂+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+O₂+H₂O，
故答案为：KMnO₄+H₂O₂+H₂SO₄→K₂SO₄+MnSO₄+O₂+H₂O，
（2）反应中MnO₄^-被还原，Mn因素化合价降低，H₂O₂被氧化，H₂O₂为还原剂，故答案为：H₂O₂；
（3）反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，O元素化合价由-1价升高高0价，转移的电子的方向和数目可表示为，
故答案为：；
（4）如反应中电子转移了0.5mol，则应生成0.25molO₂，体积为0.25mol×22.4L/mol=5.6L，故答案为：5.6．

点评 本题综合考查氧化还原反应，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，注意从元素化合价的角度认识，题目难度不大．