题目内容

9．高锰酸钾是一种典型的强氧化剂．完成下列填空：
Ⅰ：在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时，发生的反应如下：
①MnO4-+Cu2S+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O（未配平）
②MnO4-+CuS+H+Cu2++SO2↑+Mn2++H2O（未配平）
（1）下列关于反应①的说法中错误的是d（填字母序号）．
a．被氧化的元素是Cu和S         b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8：5
c．生成2.24L（标况下）SO2，转移电子的物质的量0.8mol d．还原性的强弱：Mn2+＞Cu2S
Ⅱ：在稀硫酸中，KMnO4与 （NH4）2Fe（SO4）2也能发生氧化还原反应．
（2）写出KMnO4与（NH4）2Fe（SO4）2反应的离子方程式：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O．
（3）欲配制480mL 0.1mol/L Fe2+溶液，需称取（NH4）2Fe（SO4）2•6H2O（M=392g/mol）的质量为19.6g．需要的玻璃仪器有500mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒．
Ⅲ：实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH（s）和KClO3（s）反应，生成K2MnO4（锰酸钾）和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K2MnO4转化为MnO2和KMnO4；再滤去沉淀MnO2，浓缩结晶得到KMnO4晶体．请回答：
（4）用软锰矿制备K2MnO4的化学方程式是：6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O．
（5）K2MnO4转化为KMnO4的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2．并用单线桥表示电子的转移情况．

分析 I．（1）根据化合价的变化判断氧化还原反应的相关概念，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子的物质的量相等计算转移电子的物质的量，在氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；
（2）反应中Mn元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，依据氧化还原反应电子守恒、电荷收、原子守恒配平写出离子方程式；
II．（3）欲配制480mL，由于没有该规格的容量瓶，实际上要配制500mL，需要500mL容量瓶，结合m=cVM计算；
III．（4）反应物为KOH、KClO3、MnO2，生成物为K2MnO4（锰酸钾）和KCl、水，利用质量守恒定律书写反应方程式；
（5）K2MnO4转化为KMnO4的反应中K2MnO4→2KMnO4+MnO2，Mn元素的化合价既升高又降低，根据得失电子守恒计算．

解答 解：I．（1）a．反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价，硫元素化合价从-2价升高到+4价，化合价升高的元素被氧化，所以被氧化的元素有S、Cu，故a正确；
b．锰元素化合价降低，从+7价降低为+2价，Cu2S元素化合价都升高做还原剂，1molMnO4-得到5mol电子，反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价，硫元素化合价从-2价升高到+4价，1molCu2S失去8mol电子，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8：5，故b正确；
c．生成2.24LL（标况下）SO2时，物质的量为0.1mol；反应的Cu2S物质的量为0.1mol，反应中转移电子的物质的量是：
Cu+～Cu2+～e-；   S2-～SO2～6e-；
1         1      1         6
0.2mol 0.2mol   0.1mol    0.6mol
所以电子转移共0.8mol，故c正确；
d．氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性的强弱关系是：Mn2+＜Cu2S，故d错误．
故答案为：d；
（2）反应中Mn元素的化合价降低，Fe元素的化合价升高，高锰酸钾与Fe2+的反应是MnO4-～Mn2+～5e-；Fe2+～Fe3+～e-；依据电子守恒，铁离子和亚铁离子前乘5，依据原子守恒和电荷守恒得到反应的离子方程式为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
故答案为：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O；
II．（3）欲配制480mL，由于没有该规格的容量瓶，实际上要配制500mL，配制500mL 0.1mol/L Fe2+溶液，需要500mL容量瓶，m=cVM=0.5L×0.1mol/L×392g/mol=19.6g，还需要的玻璃仪器为烧杯 胶头滴管 玻璃棒；
故答案为：19.6；500mL容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒；
III．（4）反应物为KOH、KClO3、MnO2，生成物为K2MnO4（锰酸钾）和KCl、水，该反应为6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O，
故答案为：6KOH+KClO3+3MnO2═3K2MnO4+KCl+3H2O；
（5）K2MnO4转化为KMnO4的反应中K2MnO4=2KMnO4+MnO2，Mn元素的化合价由+6价升高为+7价，Mn元素的化合价由+6价降低为+4价，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，反应中转移了2e-，用单线桥表示电子的转移情况为，
故答案为：1：2；．

点评 本题考查氧化还原反应计算、方程式的配平、溶液的配制，把握反应中元素的化合价变化为解答的关键，侧重氧化还原反应计算及转移电子的考查，注意从化合价角度分析，题目难度中等．

练习册系列答案
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8．有两个实验小组的同学为探究过氧化钠与二氧化硫的反应，都用如下图所示的装置进行实验．通入SO2气体，将带余烬的木条插入试管C中，木条复燃．请回答下列问题：

（1）第1小组同学认为Na2O2与SO2反应生成了Na2SO3和O2，该反应的化学方程式是2Na2O2+2SO2=2Na2SO3+O2．
（2）请设计一种实验方案证明Na2O2与SO2反应生成的白色固体中含有Na2SO3．取白色固体，加稀硫酸，产生能使品红溶液褪色的气体．
（3）第2小组同学认为Na2O2与SO2反应除了生成Na2SO3和O2外，还有Na2SO4生成．为检验是否有Na2SO4生成，他们设计了如下方案：
将B中反应后的固体溶解于水$\stackrel{BaCI_{2}溶液}{→}$白色沉淀$\stackrel{稀硝酸}{→}$仍有部分白色沉淀不溶解，证明有Na2SO4生成
上述方案是否合理？不合理．请简要说明两点理由：
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9．四种短周期主族元素A、B、C、D均属于非金属元素，它们在周期表中的位置如图所示．请回答列问题：
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（2）在这四种元素的简单氢化物中
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17．某研究小组欲探究SO2的化学性质，设计了如下实验方案．

（1）指出仪器①的名称：分液漏斗．
（2）检查A装置的气密性的方法是关闭分液漏斗活塞，将导管末端插入B试管水中，用手捂住锥形瓶，若在导管口有气泡冒出，松开手后导管中上升一段水柱，则表明装置A气密性良好．
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（5）装置D中盛装新制漂白粉浓溶液通入SO2一段时间后，D中出现了大量白色沉淀．同学们对白色沉淀成分提出三种假设：
①假设一：该白色沉淀为CaSO3；
假设二：该白色沉淀为CaSO4；
假设三：该白色沉淀为上述两种物质的混合物．
②基于假设一，同学们对白色沉淀成分进行了探究．设计如下方案：
限选的仪器和试剂：过滤装置、试管、滴管、带导管的单孔塞、蒸馏水、0.5mol•L-1 HCl，0.5mol•L-1 H2SO4，0.5mol•L-1 BaCl2，1 mol•L-1 NaOH，品红溶液．
第1步，将D中沉淀过滤、洗涤干净，备用．
请回答洗涤沉淀的方法：沿玻璃棒向漏斗中加蒸馏水至浸没沉淀，待水流尽后重复2到3次以上操作
第2步，用另一只干净试管取少量沉淀样品，加入过量（或适量）0.5 mol•L-1HCl（试剂），塞上带导管的单孔塞，将导管的另一端插入盛有品红溶液（试剂）的试管中．若出现若固体完全溶解，有气泡产生，且能使品红溶液褪色现象，则假设一成立．
③若假设二成立，试写出生成该白色沉淀的化学方程式：Ca（ClO）2+H2O+SO2=CaSO4+2HCl．
（6）装置E中盛放的试剂是NaOH溶液，作用是吸收SO2，防止造成空气污染．
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B．该化合物的分子中含有三种不同的官能团
C．该化合物的不饱和度为10
D．该化合物能发生水解反应、聚合反应、取代反应、消去反应
18．肉桂酸甲酯（）常用于调制具有草莓、葡萄、樱桃、香子兰等香味的食用香精．有关肉桂酸甲酯的叙述中，不正确的是（　　）
A．能与溴的四氯化碳溶液发生加成反应
B．能使酸性高锰酸钾溶液褪色
C．在碱性条件下能发生水解反应
D．不可能发生加聚反应
19．已知：强酸和强碱在稀溶液中发生反应时的中和热为57.3kJ•mol-1，101k Pa时辛烷的燃烧热为5518kJ•mol-1．则下列热化学方程式书写正确的是（　　）
A．H++OH-═H2O△H=-57.3kJ•mol-1
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C．2C8H18（l）+25O2（g）═16CO2（g）+18H2O（g）△H=-11036kJ•mol-1
D．2C8H18（l）+25O2（g）═16CO2（g）+18H2O（l）△H=-5518kJ•mol-1

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