Question

19．KMnO₄是一种典型的强氧化剂．请回答下列问题：
（1）实验室中可用已知浓度的酸性高锰酸钾溶液滴定含Fe²⁺的溶液，从而测定溶液中Fe²⁺的浓度，离子反应方程式如下，请在空格内填上缺少的反应物，并配平：
5Fe²⁺+1MnO₄^-+8H⁺═5Fe³⁺+1Mn²⁺+4H₂O
（2）在稀硫酸中，MnO₄^-和H₂O₂也能发生氧化还原反应：
氧化反应：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑
还原反应：MnO₄+5e^-+8H⁺═Mn²⁺+4H₂O
①写出该氧化还原反应的化学方程式：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O．
反应中若有0.5 mol H₂O₂参加此反应，转移电子的个数为N_A．
②实验中发现，当加入的少量KMnO₄完全反应后，H₂O₂仍能发生反应快速放出气体．其可能的原因是还原产物Mn²⁺催化H₂O₂分解生成氧气．

Answer 1

分析 （1）依据给出反应可知，二价铁离子被氧化为三价铁离子，1mol二价铁离子参加反应失去1mol电子，高锰酸根离子被还原为二价锰离子，1mol高锰酸根离子参加反应得到5mol电子，依据得失电子守恒结合原子个数守恒规律书写方程式；
（2）①氧化还原反应中氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，为使得失电子总数相对，氧化反应整体5，还原反应整体乘以2，相加即可得到总反应方程式；
依据氧化反应：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑计算若有0.5 mol H₂O₂参加此反应，转移电子的个数；
②依据双氧水分解生成水和氧气，考虑二价锰离子在反应中起到催化剂作用．

解答 解：（1）依据给出反应可知，二价铁离子被氧化为三价铁离子，1mol二价铁离子参加反应失去1mol电子，高锰酸根离子被还原为二价锰离子，1mol高锰酸根离子参加反应得到5mol电子，依据得失电子守恒，二价铁离子系数为，5，高锰酸根离子系数为1，三价铁离子系数为5，二价锰离子系数为1，结合原子个数守恒，反应方程式：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
故答案为：5、1、8H⁺、5、1、4；
（2）①氧化还原反应中氧化剂得到电子总数等于还原剂失去电子总数，为使得失电子总数相对，氧化反应整体5，还原反应整体乘以2，相加即可得到总反应离子方程式：2MnO₄+8H⁺+5H₂O₂═5O₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，对应化学方程式为：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O；
依据氧化反应：H₂O₂-2e^-═2H⁺+O₂↑
              1   2
             0.5mol 1mol
所以反应中若有0.5 mol H₂O₂参加此反应，转移电子的个数为：N_A；
故答案为：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O；N_A；
②实验中发现，当加入的少量KMnO₄完全反应后，H₂O₂仍能发生反应快速放出气体，可能原因：还原产物Mn²⁺催化H₂O₂分解生成氧气；
故答案为：还原产物Mn²⁺催化H₂O₂分解生成氧气．

点评 本题考查了氧化还原反应，涉及氧化还原反应方程式配平，电子转移数目计算，明确氧化还原反应得失电子守恒规律是解题关键，题目难度不大．