Question

氧化还原反应在生产、生话中应用广泛，酸性KMnO₄、H₂O₂、Fe（NO₃）₃是重要的氧化剂．用所学知识同答问题：
（1）在稀硫酸中，KMnO₄能将H₂C₂O₄氧化为CO₂．该反应的化学方程式为

 

，反应中消耗1mol的MnO₄^-时转移电子数为

 

．
（2）取300mL 0.2mol/L的KI溶液与一定量的酸性KMnO₄溶液恰好反应，生成等物质的量的I₂和KIO₃，则消耗KMnO₄的物质的量的是

 

mol．
（3）测定KMnO₄样品的纯度可用标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定，取0.474g  KMnO₄样品溶解酸化后，用0.100mol/L标准Na₂S₂O₃溶液进行滴定，滴定至终点的现象是

 

．实验中，滴定至终点时消耗Na₂S₂O₃溶液12.00mL，则该样品中KMnO₄的纯度是

 

．（有关离子方程式为：8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=8Mn²⁺+10SO₄^2-+7H₂O
（4）Mg-H₂O₂酸性电池采用海水作电解质溶液（加入一定量的稀硫酸），该电池的负极材料是

 

，正极的反应式为

 

．
（5）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，过一会又变为棕黄色，溶液先变为浅绿色的离子方程式是

 

，又变为棕黄色的原因是

 

．

Answer 1

考点：氧化还原反应的计算,化学电源新型电池,中和滴定,探究物质的组成或测量物质的含量

专题：实验探究和数据处理题,氧化还原反应专题

分析：（1）酸性条件下KMnO₄与H₂C₂O₄发生氧化还原反应生成MnSO₄和CO₂，反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价；
（2）n（KI）=0.06mol，与一定量的酸性KMnO₄溶液恰好反应，生成等物质的量的I₂和KIO₃，则n（I₂）=n（KIO₃）=0.02mol，结合化合价的变化计算转移的电子的数目，可计算消耗KMnO₄的物质的量；
（3）高锰酸钾溶液为紫红色，滴定终点时，溶液变为无色，n（Na₂S₂O₃）=0.012L×0.100mol/L=0.0012mol，结合反应的离子方程式计算；
（4）Mg-H₂O₂酸性电池，镁为负极，被氧化，正极发生还原反应，H₂O₂被还原生成H₂O；
（5）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，原因是Fe³⁺与SO₃^2-发生氧化还原反应生成Fe²⁺和SO₄^2-，反应后溶液呈酸性，则在酸性条件下NO₃^-与Fe²⁺反应生成Fe³⁺，过一会又变为棕黄色．

解答： 解：（1）酸性条件下KMnO₄与H₂C₂O₄发生氧化还原反应生成MnSO₄和CO₂，反应的化学方程式为2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O，
反应中Mn元素化合价由+7价降低到+2价，反应中消耗1mol的MnO₄^-时转移电子5mol，则电子数为5N_A=3.01×10²⁴，
故答案为：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O；3.01×10²⁴（或5N_A）；
（2）n（KI）=0.06mol，与一定量的酸性KMnO₄溶液恰好反应，生成等物质的量的I₂和KIO₃，则n（I₂）=n（KIO₃）=0.02mol，共失去电子的物质的量为2×0.02mol+0.02mol×[5-（-1）]=0.16mol，则消耗KMnO₄的物质的量的是

0.16mol

7-2

=0.032mol，
故答案为：0.032；
（3）高锰酸钾溶液为紫红色，滴定终点时，溶液变为无色，且30秒内颜色不再变化，
n（Na₂S₂O₃）=0.012L×0.100mol/L=0.0012mol，
8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=8Mn²⁺+10SO₄^2-+7H₂O
8      5
n      0.0012mol
n=

0.0012mol×8

5

=0.00192mol，
m（KMnO₄）=0.00192mol×158g/mol=0.30336g，
ω（KMnO₄）=

0.30336g

0.474g

×100%=64%，
故答案为：紫红色溶液褪为无色，且30秒内颜色不再变化； 64%（或0.64）；
（4）Mg-H₂O₂酸性电池，镁为负极，被氧化，正极发生还原反应，H₂O₂被还原生成H₂O，正极反应式为H₂O₂+2H⁺+2e^-=2H₂O，
故答案为：镁；H₂O₂+2H⁺+2e^-=2H₂O；
（5）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黄色变为浅绿色，原因是Fe³⁺与SO₃^2-发生氧化还原反应生成Fe²⁺和SO₄^2-，反应的离子方程式为2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺，反应后溶液呈酸性，则在酸性条件下NO₃^-与Fe²⁺反应生成Fe³⁺，过一会又变为棕黄色，
故答案为：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；H⁺与NO₃^-组成的硝酸把Fe²⁺氧化．

点评：本题考查较为综合，涉及氧化还原反应以及物质的含量的测定，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高考常见题型，注意根据反应的相关化学方程式或离子方程式解答该题，难度中等．