Question

許多物質的氧化能力受溶液酸堿性的影響．高錳酸鉀在不同條件下發生的還原反應如下：
①酸性：MnO₄^-+5e+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O；
②中性：MnO₄^-+3e+2H₂O→MnO₂+4OH^-
③堿性：MnO₄^-+e→MnO₄^2-（溶液呈綠色）　　　　　
MnO₂的還原反應可表示如下：MnO₂+4H⁺+2e^-→Mn²⁺+2H₂O
（1）MnO₂與稀鹽酸不能制取氯氣，其原因是

 

．
（2）將PbO₂投入到酸性MnSO₄溶液中攪拌，溶液變為紫紅色．下列敘述正確的是

 

．（選填編號）
a．氧化性：PbO₂＞KMnO₄  b．還原性：PbO₂＞KMnO₄  c．該反應可以用鹽酸酸化
（3）寫出將SO₂通入KMnO₄溶液中所發生反應的離子方程式，并配平：

 

．
（4）將高錳酸鉀溶液逐滴加入到硫化鉀溶液中可發生如下反應，已知產物中K₂SO₄和S的物質的量之比為3：2．完成并配平該反應的化學方程式：
□KMnO₄+□K₂S+

 

→□K₂MnO₄+□K₂SO₄+□S↓+□

 

，反應若生成5.44g硫單質，反應過程中轉移電子的物質的量為

 

．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算,氧化還原反應

專題：氧化還原反應專題

分析：（1）MnO₂在溶液酸性較弱的環境中沒有制取氯氣的氧化能力；
（2）同一化學反應中氧化劑的氧化性大于還原產物的氧化性；  
（3）SO₂通入KMnO₄溶液中反應生成錳離子、硫酸根離子；
（4）根據氧化還原反應中得失電子數相等配平方程式，并注意也要遵循原子守恒；根據硫單質和轉移電子之間的關系式計算轉移電子的物質的量．

解答： 解：（1）二氧化錳有氧化性，但必須是MnO₂在溶液酸性較強的環境中才有制取氯氣的氧化能力，所以MnO₂ 與稀鹽酸不能制取氯氣，
故答案為：MnO₂在溶液酸性較強的環境中才有制取氯氣的氧化能力；
（2）同一化學反應中，氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，將PbO₂投入到酸性MnSO₄溶液中攪拌，溶液變為紫紅色，說明PbO₂氧化二價錳離子生成高錳酸根離子，所以PbO₂作氧化劑，高錳酸根離子是氧化產物，所以PbO₂的氧化性大于高錳酸根離子，故選a；
（3）二氧化硫含有還原性，酸性條件下，高錳酸根離子得電子生成二價錳離子，所以高錳酸根離子有強氧化性，離子反應為5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺，
故答案為：5SO₂+2MnO₄^-+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄^2-+4H⁺；
（4）該反應中，高錳酸鉀是氧化劑，一個高錳酸鉀化學式得5個電子，硫化鉀是還原劑，K₂SO₄和S的物質的量之比為3：2，所以硫化鉀生成硫酸鉀和硫單質失去的電子數是28個電子，所以得失電子的最小公倍數是140，所以高錳酸鉀的計量數是25，硫化鉀的計量數是5，其它元素根據原子個數相等配平，所以方程式為：28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+3S↓+12H₂O；
設轉移電子的物質的量是xmol，
28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12H₂O 轉移電子
                                  2mol       28mol
                                  

5.44g

32g/mol

    xmol
2mol：28mol=

5.44g

32g/mol

：xmol，
x=2.38，
故答案為：28；5；24KOH；28；3；2；12H₂O；2.38mol．

點評：本題考查了有關物質的量的計算、氧化性和還原性的判斷等知識點，難度不大，明確同一反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，還原劑的還原性大于還原產物的還原性．