Question

氧化還原反應(yīng)在生產(chǎn)、生活中應(yīng)用廣泛，酸性KMnO₄、H₂O₂、Fe（NO₃）₃是重要的氧化劑．用所學(xué)知識(shí)回答問題：
（1）在稀硫酸中，KMnO₄能將H₂C₂O₄氧化為CO₂．該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

 

，反應(yīng)中消耗1mol的MnO₄^-時(shí)轉(zhuǎn)移電子數(shù)為

 

．
（2）測(cè)定KMnO₄樣品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，取0.474gKMnO₄樣品溶解酸化后，用0.100mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)的現(xiàn)象是

 

．實(shí)驗(yàn)中，滴定至終點(diǎn)時(shí)消耗Na₂S₂O₃溶液12.00mL，則該樣品中KMnO₄的純度是

 

．（有關(guān)離子方程式為：8MnO₄^-+5S₂O₃^2-+14H⁺=8Mn²⁺+10SO₄^2-+7H₂O）
（3）Mg-H₂O₂酸性電池采用海水作電解質(zhì)溶液（加入一定量的稀硫酸），該電池的負(fù)極材料是

 

，正極的反應(yīng)式為

 

．
（4）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，過一會(huì)又變?yōu)樽攸S色．溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是

 

，又變?yōu)樽攸S色的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng),化學(xué)電源新型電池

專題：氧化還原反應(yīng)專題,電化學(xué)專題

分析：（1）在稀硫酸中，KMnO₄能將H₂C₂O₄氧化為CO₂，自身被還原生成MnSO₄，同時(shí)溶液中還生成K₂SO₄、H₂O
，據(jù)此書寫方程式，根據(jù)MnO₄^-和轉(zhuǎn)移電子數(shù)轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系式計(jì)算；
（2）測(cè)定KMnO₄樣品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，取0.474gKMnO₄樣品溶解酸化后，用0.100mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液紫紅色褪去且30秒內(nèi)顏色不再變化；
根據(jù)方程式中 MnO₄^-、S₂O₃^2-之間的關(guān)系式計(jì)算；
（3）該裝置構(gòu)成原電池，Mg易失電子作負(fù)極，正極上雙氧水得電子發(fā)生還原反應(yīng)；
（4）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，鐵離子和亞硫酸根離子反應(yīng)生成亞鐵離子導(dǎo)致溶液呈淺綠色；硝酸能將亞鐵離子氧化生成鐵離子．

解答： 解：（1）在稀硫酸中，KMnO₄能將H₂C₂O₄氧化為CO₂，自身被還原生成MnSO₄，根據(jù)原子守恒知，同時(shí)溶液中還生成K₂SO₄、H₂O，所以該反應(yīng)方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O，根據(jù)MnO₄^-和轉(zhuǎn)移電子數(shù)轉(zhuǎn)移電子之間的關(guān)系得轉(zhuǎn)移電子數(shù)=1mol×（7-2）×N_A/mol=5N_A，
故答案為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=10CO₂↑+2MnSO₄+K₂SO₄+8H₂O；3.01×10²⁴或5N_A；
（2）測(cè)定KMnO₄樣品的純度可用標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，取0.474gKMnO₄樣品溶解酸化后，用0.100mol/L標(biāo)準(zhǔn)Na₂S₂O₃溶液進(jìn)行滴定，滴定至終點(diǎn)時(shí)，溶液紫紅色褪去且30秒內(nèi)顏色不再變化；
根據(jù)方程式中 8MnO₄^-----5S₂O₃^2-得n（KMnO₄）=

0.100mol/L×0.012L

5

×8=0.00192mol，m（KMnO₄）=158g/mol×0.00192mol=0.3034g，質(zhì)量分?jǐn)?shù)=

0.3034g

0.474g

×100%=64%，
故答案為：紫紅色溶液褪為無色，且30秒內(nèi)顏色不再變化；64%；
（3）該裝置構(gòu)成原電池，Mg易失電子作負(fù)極，正極上雙氧水得電子發(fā)生還原反應(yīng)，電極反應(yīng)式為H₂O₂+2H⁺+2e^-=2H₂O，故答案為：Mg；H₂O₂+2H⁺+2e^-=2H₂O；
（4）在Fe（NO₃）₃溶液中加入Na₂SO₃溶液，溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色，鐵離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成亞鐵離子導(dǎo)致溶液呈淺綠色，離子方程式為2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；酸性條件下，硝酸根離子具有強(qiáng)氧化性，所以硝酸能將亞鐵離子氧化生成鐵離子，則溶液又變?yōu)辄S色，
故答案為：2Fe³⁺+SO₃^2-+H₂O=2Fe²⁺+SO₄^2-+2H⁺；H⁺與NO₃^-組成的硝酸把Fe²⁺氧化．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了氧化還原反應(yīng)，明確方程式中各個(gè)物理量之間的關(guān)系即可解答，注意（4）中硝酸根離子只有酸性條件下具有強(qiáng)氧化性，為易錯(cuò)點(diǎn)．