Question

3．醫(yī)學(xué)上常用酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液的反應(yīng)用于測(cè)定血鈣的含量．回答下列問(wèn)題：
（1）配平以下離子方程式，并填上所需的微粒．
6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄→10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O
（2）標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目
（3）該反應(yīng)中的還原劑是H₂C₂O₄；氧化產(chǎn)物是CO₂．
（4）反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.4mol電子，則消耗KMnO₄的物質(zhì)的量為0.08mol．

Answer 1

分析 （1）該反應(yīng)中，Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，其得失電子最小公倍數(shù)是5，再結(jié)合原子守恒、電荷守恒配平方程式；
（2）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，一個(gè)MnO₄^-得5個(gè)電子；H₂C₂O₄→CO₂，C元素由+3價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)H₂C₂O₄失去2個(gè)電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)，據(jù)此配平方程式并標(biāo)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目；
（3）失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物；
（4）根據(jù)高錳酸鉀和轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算．

解答 解：（1）根據(jù)元素守恒知，生成物中還含有水，該反應(yīng)中Mn元素化合價(jià)由+7價(jià)變?yōu)?2價(jià)、C元素化合價(jià)由+3價(jià)變?yōu)?4價(jià)，其轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為10，所以MnO₄^-、H₂C₂O₄的計(jì)量數(shù)分別是2、5，再結(jié)合原子守恒配平方程式為6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：6；2；5；10；2；8H₂O；
（2）反應(yīng)中MnO₄^-→Mn²⁺，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，一個(gè)MnO₄^-得5個(gè)電子；H₂C₂O₄→CO₂，C元素由+3價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)H₂C₂O₄失去2個(gè)電子，化合價(jià)升高值=化合價(jià)降低值=轉(zhuǎn)移電子數(shù)=10，則反應(yīng)6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，電子轉(zhuǎn)移情況如下：，
故答案為：2；5；16H⁺；2；10；8H₂O；；

（3）失電子化合價(jià)升高的反應(yīng)物H₂C₂O₄是還原劑，發(fā)生氧化反應(yīng)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物為氧化產(chǎn)物，則氧化產(chǎn)物是CO₂，
故答案為：H₂C₂O₄；CO₂； 
（4）根據(jù)MnO₄^----5e^-得，反應(yīng)轉(zhuǎn)移了0.4mol電子，則消耗KMnO₄的物質(zhì)的量=$\frac{0.4mol}{5}$=0.08mol，
故答案為：0.08．

點(diǎn)評(píng) 本題考查氧化還原反應(yīng)知識(shí)點(diǎn)，側(cè)重考查基本概念、基本理論，根據(jù)轉(zhuǎn)移電子守恒、原子守恒配平方程式，明確氧化還原反應(yīng)中得失電子守恒是解題關(guān)鍵，題目難度中等．