Question

12．高錳酸鉀在不同的條件下發生的反應如下：
MnO₄^-+5e^-+8H⁺═Mn²⁺+4H₂O　   ①
MnO₄^-+3e^-+2H₂O═MnO₂↓+4OH^-　②
（1）從上述二個半反應中可以看出高錳酸根離子被還原的產物受溶液的酸堿性影響．
（2）將PbO₂投入到酸性MnSO₄溶液中攪拌，溶液變為紫紅色．下列說法正確的是B（填
字母）
A．還原性：PbO₂＞KMnO₄     B．氧化性：PbO₂＞KMnO₄       C．該反應可以用鹽酸酸化
（3）將高錳酸鉀逐滴加入到硫化鉀溶液中發生如下反應，其中K₂SO₄和S的物質的量之比為3：2，
完成下列化學方程式（橫線上填系數，括號內填物質）：
①28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+2S↓+12 H₂O．
②若生成6.4g單質硫，反應過程中轉移電子的物質的量為2.8mol．

Answer 1

分析 （1）由①可知，酸性條件下MnO₄^-被還原為Mn²⁺，由②可知，堿性條件下MnO₄^-被還原為MnO₂；
（2）將PbO₂投入到酸性MnSO₄溶液中攪拌，溶液變為紫紅色，說明PbO₂將Mn²⁺氧化為MnO₄^-，PbO₂也可以將HCl氧化為氯氣；
（3）①K₂SO₄和S的物質的量之比為3：2，假設二者系數分別為3、2，根據電子轉移守恒計算KMnO₄的系數，根據原子守恒確定K₂S、KOH、K₂MnO₄的系數，由元素守恒可知缺項物質為H₂O；
②反應中只有Mn元素化合價降低，根據方程式計算KMnO₄的物質的量，再根據Mn元素化合價變化計算轉移電子．

解答 解：（1）由①可知，酸性條件下MnO₄^-被還原為Mn²⁺，由②可知，堿性條件下MnO₄^-被還原為MnO₂，高錳酸根離子被還原的產物受溶液的影響，故答案為：酸堿性；
（2）將PbO₂投入到酸性MnSO₄溶液中攪拌，溶液變為紫紅色，說明PbO₂將Mn²⁺氧化為MnO₄^-，所以PbO₂作氧化劑，高錳酸根離子是氧化產物，所以氧化性：PbO₂＞KMnO₄，PbO₂也可以將HCl氧化為氯氣，不能用鹽酸酸化，
故選：B；
（3）①K₂SO₄和S的物質的量之比為3：2，假設二者系數分別為3、2，失去的電子數是3×8+2×2=28，根據電子轉移守恒KMnO₄的系數為$\frac{28}{7-6}$=28，根據原子守恒，K₂S、KOH、K₂MnO₄的系數分別為5、24、28，由元素守恒可知缺項物質為H₂O，系數為12，配平后方程式為：28KMnO₄+5K₂S+24KOH=28K₂MnO₄+3K₂SO₄+3S↓+12H₂O，
故答案為：28；5； 24； 28； 3； 2；12 H₂O；
②若生成6.4g單質硫，其物質的量為$\frac{6.4g}{32g/mol}$=0.2mol，反應中只有Mn元素化合價降低，根據方程式可知KMnO₄的物質的量為0.2mol×$\frac{28}{2}$=2.8mol，反應中轉移電子為2.8mol×（7-6）=2.8mol，
故答案為：2.8．

點評 本題考查氧化還原反應基本概念、計算、配平及氧化性比較等，難度中等，掌握化學方程式常用配平方法．