Question

高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑．
（1）在用KMnO₄酸性溶液處理Cu₂S和FeS₂的混合物時，發(fā)生的反應如下：
Ⅰ、MnO₄ˉ+Cu₂S+H⁺→Cu²⁺+SO₄²ˉ+Mn²⁺+H₂O（未配平）
Ⅱ、MnO₄ˉ+FeS₂+H⁺→Fe³⁺+SO₄²ˉ+Mn²⁺+H₂O（未配平）
①下列關于反應Ⅰ的說法正確的是

C

A、MnO₄ˉ是氧化劑，Cu₂S既是氧化劑又是還原劑
B、氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為5：8
C、每生成1mol SO₄²ˉ，反應轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol
②若反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的KMnO₄的物質(zhì)的量相同，則反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的還原劑的物質(zhì)的量之比為

3：2

（2）KMnO₄、雙氧水、活性炭常用于飲用水的處理，但三者在聯(lián)合使用時必須有先后順序．
①氧化反應：H₂O₂-2eˉ→2H⁺+O₂↑
還原反應：MnO₄ˉ+5eˉ+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O
寫出該氧化還原反應的化學方程式

5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O

．
②在處理飲用水時，活性炭應在高錳酸鉀反應結束后投放，否則會發(fā)生KMnO₄+C+H₂O→MnO₂+X+K₂CO₃（未配平），其中X的化學式為

KHCO₃

．

Answer 1

分析：（1）①根據(jù)化合價的變化判斷氧化還原反應的相關概念，根據(jù)氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子的物質(zhì)的量相等計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，在氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性；
②根據(jù)化合價的變化計算還原劑的物質(zhì)的量之比；
（2）①結合氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等書寫反應的化學方程式；
②根據(jù)得失電子數(shù)目相等和質(zhì)量守恒判斷．

解答：解：（1）①A．Cu和S元素的化合價都升高，被氧化，則Cu₂S為還原劑，故A錯誤；
B．Mn元素化合價降低5價，Cu₂S化合價共升高2×（2-1）+（6+2）=10，則氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為10：5=2：1，故B錯誤；
C．每生成1mol SO₄²ˉ，Cu₂S化合價共升高2×（2-1）+（6+2）=10，反應轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為10mol，故C正確．
故答案為：C；
②若反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的KMnO₄的物質(zhì)的量相同，則1molKMnO₄得到5mol電子，Cu₂S化合價共升高2×（2-1）+（6+2）=10，應氧化0.5molCu₂S，
FeS₂化合價共升高1+2×（6+1）=15，則可氧化

1

3

molFeS₂，則則反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的還原劑的物質(zhì)的量之比為

1

2

：

1

3

=3：2，
故答案為：3：2；
（2）①結合氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等可寫出反應的化學方程式為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O；
②C應被氧化為+4價，結合質(zhì)量守恒可知X的化學式為KHCO₃，故答案為：KHCO₃．

點評：本題考查氧化還原反應的相關計算，為高考常見題型，側(cè)重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度中等，注意從元素化合價的變化以及氧化還原反應中得失電子數(shù)目相等的角度解答該題．