Question

7．在酸性條件下，向硫酸錳（MnSO₄）溶液中滴加高碘酸鉀（KIO₄）溶液，溶液顏色會變?yōu)樽霞t色，生成高錳酸鉀（KMnO₄）．試完成下列相關(guān)題目：
（1）該反應(yīng)的氧化劑是KIO₄，反應(yīng)中MnSO₄表現(xiàn)還原性．
（2）由題意可知，KIO₄和KMnO₄二者相比，KIO₄的氧化性強．
（3）若20mL0.003mol/L MnSO₄溶液與15mL0.01mol/L KIO₄溶液可以恰好反應(yīng)，則該反應(yīng)中KIO₄對應(yīng)的產(chǎn)物是D（填字母）A  KI    B  I₂     C  KIO₂     D  KIO₃
依據(jù)你的判斷，請寫出該反應(yīng)的離子方程式，并配平：2Mn²⁺+5IO₄^-+3H₂O=2MnO₄^-+5IO₃^-+6H⁺．
（4）將下列所給物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)填在橫線上，并用單線橋法標(biāo)明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目．
2MnSO₄+5 KIO₄+…

Answer 1

分析 （1）酸性條件下，向硫酸錳（MnSO₄）溶液中滴加高碘酸鉀（KIO₄）溶液，溶液顏色會變?yōu)樽霞t色，生成高錳酸鉀（KMnO₄），Mn元素化合價由+2價變?yōu)?7價，I元素化合價由+7價變?yōu)?價，得電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，還原劑具有還原性；
（2）自發(fā)進(jìn)行的氧化還原反應(yīng)中，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性；
（3）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒判斷產(chǎn)物成分；
（4）根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒配平方程式，該反應(yīng)中電子從Mn元素轉(zhuǎn)移到I元素．

解答 解：（1）酸性條件下，向硫酸錳（MnSO₄）溶液中滴加高碘酸鉀（KIO₄）溶液，溶液顏色會變?yōu)樽霞t色，生成高錳酸鉀（KMnO₄），Mn元素化合價由+2價變?yōu)?7價，I元素得電子化合價降低，得電子化合價降低的反應(yīng)物是氧化劑，失電子化合價升高的反應(yīng)物是還原劑，還原劑具有還原性，所以氧化劑是KIO₄（或高碘酸鉀），MnSO₄是還原劑，體現(xiàn)還原性；
故答案為：KIO₄（或高碘酸鉀）；還原；
（2）根據(jù)（1）知，該反應(yīng)中氧化劑是KIO₄（或高碘酸鉀），MnSO₄是還原劑，KMnO₄是氧化產(chǎn)物，氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，所以KIO₄的氧化性強，故答案為：KIO₄；
（3）n（MnSO₄）=0.02L×0.003mol/L=6×10^-5mol/L，n（KIO₄）=0.015L×0.01mol/L=1.5×10^-4mol/L，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子相等得I元素得電子數(shù)=$\frac{6×1{0}^{-5}mol×（7-2）}{1.5×1{0}^{-4}mol}$=2，所以碘元素化合價為+7-2=+5，
所以該反應(yīng)中KIO₄對應(yīng)的產(chǎn)物是D，
根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式為2Mn²⁺+5 IO₄^-+3H₂O=2MnO₄^-+5 IO₃^-+6H⁺，
故答案為：D；2Mn²⁺+5 IO₄^-+3H₂O=2MnO₄^-+5 IO₃^-+6H⁺；
（4）Mn元素化合價由+2價變?yōu)?7價、I元素化合價由+7價變?yōu)?5價，得失電子最小公倍數(shù)是10，所以MnSO₄、KIO₄的計量數(shù)分別是2、5，該反應(yīng)中電子從Mn元素轉(zhuǎn)移到I元素，轉(zhuǎn)移電子方向和數(shù)目為，
故答案為：2；5；．

點評 本題考查氧化還原反應(yīng)及其有關(guān)計算，為高頻考點，涉及氧化還原反應(yīng)離子方程式的配平、氧化性強弱比較等知識點，氧化還原反應(yīng)配平方程式時要遵循轉(zhuǎn)移電子守恒、電荷守恒、原子守恒，題目難度不大．