Question

高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。完成下列填空：

I：在用KMnO₄酸性溶液处理Cu₂S和CuS的混合物时，发生的反应如下：

① MnO₄^－＋Cu₂S＋H^＋Cu^2＋＋SO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O(未配平)

② MnO₄^－＋CuS ＋H^＋Cu^2＋＋SO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O(未配平)

（1）下列关于反应①的说法中错误的是           (填字母序号)。

a．被氧化的元素是Cu和S

b．氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5

c．生成2.24 L(标况下)SO₂，转移电子的物质的量0.8 mol d．还原性的强弱：Mn^2＋＞Cu₂S

II：在稀硫酸中，KMnO₄与 (NH₄)₂Fe(SO₄)₂也能发生氧化还原反应。

（2）写出KMnO₄与(NH₄)₂Fe(SO₄)₂反应的离子方程式：                         。

（3）欲配制480mL 0.1mol/L Fe^2＋溶液，需称取(NH₄)₂Fe(SO₄)₂·6H₂O（M＝392g/mol）的质量为          g。需要的玻璃仪器有                             .

III：实验室可由软锰矿(主要成分为MnO₂)制备KMnO₄，方法如下：高温下使软锰矿与过量KOH(s)和KClO₃(s)反应，生成K₂MnO₄(锰酸钾)和KCl；用水溶解，滤去残渣；酸化滤液，K₂MnO₄转化为MnO₂和KMnO₄；再滤去沉淀MnO₂，浓缩结晶得到KMnO₄晶体。请回答：

（4）用软锰矿制备K₂MnO₄的化学方程式是：                           。

（5）K₂MnO₄转化为KMnO₄的反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为             。并用单线桥表示电子的转移情况                。

Answer

I ：（1）d；II：（2）MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；（3）19.6，500ml容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒；（4） 3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O； （5） 1:2， 。

【解析】

试题分析：I：（1）a、方程式中Cu由＋1→＋2，化合价升高被氧化，S由－2价→＋4价化合价升高，被氧化，故说法正确；b、氧化剂是MnO4－，化合价降低了5价，还原剂为Cu2S，化合价共升高了8价，最小公倍数为40，即MnO4－系数为8，Cu2S系数为5，即8：5，故说法正确；c、生成5molSO2时，转移电子40mol，则2.24LSO2是转移电子2.24×40/(22.4×5)mol=0.8mol，故说法正确；d、根据氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，应是Cu2S>Mn2＋，故说法错误；II：（2）(NH4)2Fe(SO4)2中Fe显＋2价，KMnO4把Fe2＋氧化成Fe3＋，本身转化成Mn2＋，MnO4－＋Fe2＋→Mn2＋＋Fe3＋，MnO4－化合价由＋7价→＋2价化合价降低5，Fe2＋化合价升高1价，最小公倍数为5，则Fe2＋、Fe3＋的系数为5，MnO4－＋5Fe2＋→5Fe3＋＋Mn2＋，反应的环境是稀硫酸，则H＋作反应物，根据原子守恒和电荷守恒，因此反应方程式为MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋=5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O；（3）实验室没有480mL容量瓶，因此需要500mL的容量瓶，根据铁元素守恒，n(Fe2＋)=n[(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O]=500×10－3×0.1mol=0.05mol，则质量为0.05×392g=19.6g，需要的玻璃仪器有：500ml容量瓶、烧杯、胶头滴管、玻璃棒；（4）根据信息，以及化合价升降法，得出MnO2转化成K2MnO4的反应方程式为：3MnO2+KClO3+6KOH 3K2MnO4+KCl+3H2O；（5）反应的离子反应方程式为3MnO42－＋4H＋=MnO2↓＋2MnO4－＋2H2O，氧化剂和还原剂的物质的量之比为1：2，K2MnO4既是氧化剂又是还原剂，此反应方程式共转移2e－，单线桥表示的形式为：。

考点：考查氧化还原反应、配制一定物质的量浓度的溶液等知识。