Question

3．医学上常用酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液的反应用于测定血钙的含量．回答下列问题：
（1）配平以下离子方程式，并填上所需的微粒．
6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄→10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
（2）标出电子转移的方向和数目
（3）该反应中的还原剂是H₂C₂O₄；氧化产物是CO₂．
（4）反应转移了0.4mol电子，则消耗KMnO₄的物质的量为0.08mol．

Answer 1

分析 （1）该反应中，Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，其得失电子最小公倍数是5，再结合原子守恒、电荷守恒配平方程式；
（2）反应中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7价→+2价，一个MnO₄^-得5个电子；H₂C₂O₄→CO₂，C元素由+3价→+4价，一个H₂C₂O₄失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数，据此配平方程式并标电子转移的方向和数目；
（3）失电子化合价升高的反应物是还原剂，发生氧化反应产物为氧化产物；
（4）根据高锰酸钾和转移电子之间的关系式计算．

解答 解：（1）根据元素守恒知，生成物中还含有水，该反应中Mn元素化合价由+7价变为+2价、C元素化合价由+3价变为+4价，其转移电子总数为10，所以MnO₄^-、H₂C₂O₄的计量数分别是2、5，再结合原子守恒配平方程式为6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案为：6；2；5；10；2；8H₂O；
（2）反应中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7价→+2价，一个MnO₄^-得5个电子；H₂C₂O₄→CO₂，C元素由+3价→+4价，一个H₂C₂O₄失去2个电子，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数=10，则反应6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，电子转移情况如下：，
故答案为：2；5；16H⁺；2；10；8H₂O；；

（3）失电子化合价升高的反应物H₂C₂O₄是还原剂，发生氧化反应，对应的产物为氧化产物，则氧化产物是CO₂，
故答案为：H₂C₂O₄；CO₂； 
（4）根据MnO₄^----5e^-得，反应转移了0.4mol电子，则消耗KMnO₄的物质的量=$\frac{0.4mol}{5}$=0.08mol，
故答案为：0.08．

点评 本题考查氧化还原反应知识点，侧重考查基本概念、基本理论，根据转移电子守恒、原子守恒配平方程式，明确氧化还原反应中得失电子守恒是解题关键，题目难度中等．