Question

高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑。
完成下列填空：
Ⅰ．在用KMnO₄酸性溶液處理Cu₂S和CuS的混合物時，發生的反應如下：
① MnO₄^－+ Cu₂S + H+→ Cu₂+ + SO₂↑ + Mn²⁺ + H₂O(未配平)
② MnO₄^－+ CuS + H+ → Cu₂+ + SO₂↑ + Mn²⁺＋ H₂O(未配平)
（1）下列關于反應①的說法中錯誤的是         （選填編號）。
a．被氧化的元素是Cu和S
b．氧化劑與還原劑的物質的量之比為8:5
c．生成2.24 L(標況下) SO₂，轉移電子的物質的量是0.8 mol
d．還原性的強弱關系是： Mn₂+> Cu₂S
（2）標出反應②中電子轉移的方向和數目： MnO₄－+ CuS
Ⅱ．在稀硫酸中，MnO₄－和H₂O₂也能發生氧化還原反應
氧化反應：H₂O₂－2e → 2H⁺ + O₂↑      
還原反應：MnO₄－ + 5e + 8H⁺ → Mn²⁺ + 4H₂O
（3）反應中若有0.5 mol H₂O₂參加此反應，轉移電子的個數為          。由上述反應得出的物質氧化性強弱的結論是         >___________(填寫化學式)。
（4）已知：2KMnO₄+ 7H₂O₂+3H₂SO₄→ K₂SO₄+2MnSO₄ +6O₂↑+10H₂O，則被1mol KMnO₄氧化的H₂O₂是
       mol。

Answer 1

（1）d （2分）                    
（2） 6MnO₄－+ 5CuS  （2分，系數1分，電子轉移的數目和方向都對1分）
（3）6.02×1023 （1分）；  KMnO₄> H₂O₂(或O₂) （1分）
（4）2.5  （2分）

試題分析：：（1）a．反應中銅元素化合價從+1價升高到+2價，硫元素化合價從-2價升高到+4價，化合價升高的元素被氧化，所以被氧化的元素有S、Cu，故a正確； b．錳元素化合價降低，從+7價降低為+2價，Cu₂S元素化合價都升高做還原劑，1molMnO₄^-得到5mol電子，反應中銅元素化合價從+1價升高到+2價，硫元素化合價從-2價升高到+4價，1molCu₂S失去8mol電子，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為8：5，故b正確； c．生成2.24LL（標況下）SO₂時，物質的量為0.1mol；反應的Cu₂S物質的量為0.1mol，反應中轉移電子的物質的量是：

所以電子轉移共0.8mol，故c正確； d．氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物的還原性，則還原性的強弱關系是：Mn₂⁺＜Cu₂S，故d錯誤．故選d．
（2）反應②中Mn元素化合價降低，從+7價降低為+2價，1molMnO₄^-得到5mol電子，CuS中硫元素化合價從-2價升高到+4價，1molCuS失去6mol電子，則二者物質的量之比為6：5，轉移電子數目為5×6=30，可表示為，故答案為：；
（3）由H₂O₂-2e→2H⁺+O₂↑可知，反應中若有0.5mol H₂O₂參加此反應，轉移電子的個數為0.5×2×N_A=N_A，在反應中MnO₄^-為氧化劑，H₂O₂為還原劑，則氧化性MnO₄^-＞H₂O₂，故答案為：N_A；MnO₄^-；H₂O₂；
（4）反應2KMnO₄+7H₂O₂+3H₂SO₄→K₂SO₄+2MnSO₄+6O₂↑+10H₂O中，2molKMnO₄可氧化5molH₂O₂，生成的6molO₂中，有5mol為H₂O₂被氧化生成，有1mol為H₂O₂自身發生氧化還原反應生成，則1mol KMnO₄氧化的H₂O₂是2.5mol，故答案為：2.5。