Question

高锰酸钾（KMnO₄）俗称灰锰氧，固体外观呈紫黑色，它具有杀菌、消毒之功效．实验室可由软锰矿（主要成分为MnO₂）制备KMnO₄，其反应中反应物与生成物有：MnO₂、KOH、KClO₃、K₂MnO₄、H₂O和一种未知物X；然后将固体混合物用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K₂MnO₄转变为MnO₂和KMnO₄；滤去MnO₂沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO₄．已知 0.2mol在反应中转移1.2mol 电子．试回答：
（1）由软锰矿（主要成分为MnO₂）制备KMnO₄反应中，还原产物是

 

（2）将氧化剂和还原剂的化学式及其配平后的系数填入下列方框中，并标出电子转移的方向和数目：

（3）．K₂MnO₄制备KMnO₄的离子方程式是

 

；
（4）．H₂O₂在医疗上也是一种很好的消毒剂，它具有杀菌、消毒之功效．用酸性高锰酸钾溶液滴定法可测定双氧水中H₂O₂的含量，有两位同学分别用以下化学方程式表示其中的反应原理：
①5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄→2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑+8H₂O
②3H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄→2MnSO₄+K₂SO₄+4O₂↑+6H₂O
你认为其中错误的是

 

（认为没有可以不填），等物质的量的H₂O₂和KMnO₄两种物质进行杀菌消毒时，H₂O₂的杀菌功效是KMnO₄杀菌功效的

 

倍．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,氧化还原反应

专题：氧化还原反应专题

分析：（1）由MnO₂制备KMnO₄，Mn元素被氧化，而氧化剂应为KClO₃，被还原生成KCl；
（2）反应中MnO₂被氧化生成K₂MnO₄，Mn元素化合价由+4价升高到+6价，Cl元素化合价由+5价降低到-1价，结合电子转移属性相等判断；
（3）由题意可知酸性条件下K₂MnO₄转变为MnO₂和KMnO₄，以此书写反应的离子方程式；
（4）3H₂O₂中O元素化合价为-1价，结合电子得失相等计算．

解答： 解：（1）由MnO₂制备KMnO₄，Mn元素被氧化，而氧化剂应为KClO₃，被还原生成KCl，产物为KCl，该反应为6KOH+KClO₃+3MnO₂═3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案为：KCl；
（2）反应中MnO₂被氧化生成K₂MnO₄，Mn元素化合价由+4价升高到+6价，Cl元素化合价由+5价降低到-1价，氧化剂和还原剂之间电子转移方向和数目可表示为，
故答案为：；
（3）酸性条件下K₂MnO₄转变为MnO₂和KMnO₄，反应的离子方程式为3MnO₄^2-+4H⁺=2 MnO₄^-+MnO₂+2H₂O，
故答案为：3MnO₄^2-+4H⁺=2 MnO₄^-+MnO₂+2H₂O；
（4）3H₂O₂中O元素化合价为-1价，则2molKMnO₄参加反应生成MnSO₄，应得到10mol电子，则应生成5molO₂，则②错误；
等物质的量的H₂O₂和KMnO₄两种物质进行杀菌消毒时，二者都表现为氧化性，其中H₂O₂被还原生成水，1molH₂O₂可得2mol电子，而1mol可得5molKMnO₄电子，则H₂O₂的杀菌功效是KMnO₄杀菌功效的

2

5

=0.4倍
故答案为：②；0.4．

点评：本题考查氧化还原反应及其计算，明确发生的反应及反应中元素的化合价变化是解答的关键，注意（4）电子守恒的应用，题目难度中等．