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：

①MnO＋Cu₂S＋H^＋―→Cu^2＋＋SO₂↑＋Mn^2＋＋H₂O(未配平)

②MnO＋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85

c．生成2.24 L(标况下)SO₂，转移电子的物质的量是0.8 mol

d．还原性的强弱关系是：Mn^2＋>Cu₂S

Ⅱ．在稀硫酸中，MnO和H₂O₂也能发生氧化还原反应

氧化反应：H₂O₂－2e^－===2H^＋＋O₂↑

还原反应：MnO＋5e^－＋8H^＋===Mn^2＋＋4H₂O

(2)反应中若有0.5 mol H₂O₂参加此反应，转移电子的个数为________。

(3)已知：2KMnO₄＋7H₂O₂＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋6O₂↑＋10H₂O，则被1 mol KMnO₄氧化的H₂O₂是______mol。

Ⅲ．高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应：10FeS＋6KMnO₄＋24H₂SO₄===3K₂SO₄＋6MnSO₄＋5Fe₂(SO₄)₃＋10S＋24H₂O

(4)若上述反应前后固体的质量减少了2.8 g，则硫元素与KMnO₄之间发生电子转移的数目为________个。

Answer

（1）d

（2）6.02×1023

（3）2.5

（4）0.1NA(或6.02×1022)

【解析】

试题分析：（1）a．反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价，硫元素化合价从-2价升高到+4价，化合价升高的元素被氧化，所以被氧化的元素有S、Cu，故a正确；

b．锰元素化合价降低，从+7价降低为+2价，Cu2S元素化合价都升高做还原剂，1molMnO4-得到5mol电子，反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价，硫元素化合价从-2价升高到+4价，1molCu2S失去8mol电子，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8：5，故b正确；

c．生成2.24LL（标况下）SO2时，物质的量为0.1mol；反应的Cu2S物质的量为0.1mol，反应中转移电子的物质的量是：

Cu+～Cu2+～e-； S2-～SO2～6e-；

1 1 1 6

0.2mol 0.2mol 0.1mol 0.6mol

所以电子转移共0.8mol，故c正确；

d．氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性，则还原性的强弱关系是：Mn2+＜Cu2S，故d错误。

故选d；

（2）由H2O2-2e→2H++O2↑可知，反应中若有0.5mol H2O2参加此反应，转移电子的个数为0.5×2×NA=NA。

故答案为：NA；

（3）反应2KMnO4+7H2O2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O中，2molKMnO4可氧化5molH2O2，

生成的6molO2中，有5mol为H2O2被氧化生成，有1mol为H2O2自身发生氧化还原反应生成，则1mol KMnO4氧化的H2O2是2.5mol。

故答案为：2.5；

（4）反应中固体质量变化为：FeS→S，固体质量变化为铁元素的变化；反应前后固体的质量减少了2.8g，

参加反应的亚铁离子的物质的量为：=0.05mol，即被氧化的FeS的物质的量为0.05mol，被高锰酸根离子氧化的硫元素元素的物质的量为0.05mol，转移的电子的物质的量为：0.05mol×2=0.1mol，电子数目为：0.1NA。

故答案为：0.1NA。

考点：考查氧化还原反应的计算；氧化还原反应

【名师点睛】本题考查氧化还原反应的计算，侧重于学生的分析能力和计算能力的考查，为高频考点。氧化还原反应的特征是元素的化合价发生变化，其本质是在反应中有电子转移。在氧化还原反应中遵循电子守恒，即氧化剂得到的电子的物质的量（或个数）等于还原剂失去的电子的物质的量（或个数）。若将电子守恒规律应用于解题，可以大大简化我们的计算过程，收到事半功倍的效果。守恒法是中学化学中常用的解题方法之一，守恒法包括质量守恒、原子守恒、电荷守恒、电子守恒等。在进行解题时，如何选择并应用上述方法对于正确快速地解答题目十分关键。首先必须明确每一种守恒法的特点，然后挖掘题目中存在的守恒关系，最后巧妙地选取方法，正确地解答题目。① 在溶液中存在着阴阳离子，由于溶液呈电中性，所以可考虑电荷守恒； ②在氧化还原反应中存在着电子的转移，通常考虑电子守恒。③在某些复杂多步的化学反应中可考虑某种元素的守恒法；④在一个具体的化学反应中，由于反应前后质量不变，因此涉及到与质量有关的问题可考虑质量守恒法。就本题而言（1）根据化合价的变化判断氧化还原反应的相关概念，根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子的物质的量相等计算转移电子的物质的量，在氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性；（2）根据化合价的变化计算转移电子的物质的量；（3）根据氧化还原反应中氧化剂和还原剂之间得失电子的物质的量相等计算；（4）反应10FeS+6KMnO4+24H2SO4→3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO4)3+10S+24H2O中，反应前后固体变化为：FeS→S，固体减少的质量实际上是铁元素的质量，据此计算出铁的物质的量及转移的电子数。