Question

高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。

（1）在用KMnO₄酸性溶液处理Cu₂S（硫化亚铜）和FeS₂（二硫化亚铁）的混合物时，发生的反应如下：

I．MnO₄^－+ Cu₂S+ H⁺→ Cu²⁺+ SO₄^2－+ Mn²⁺+ H₂O(没配平)

II．MnO₄^－+ FeS₂+ H⁺→ Fe³⁺+ SO₄^2－+ Mn²⁺+ H₂O(没配平)

①下列关于反应I的说法中正确的是（_____）

A．MnO₄^－是氧化剂，Cu₂S既是氧化剂又是还原剂

B．氧化剂与还原剂物质的量之比为5：8

C．每生成1molSO₄^2－，反应转移电子物质的量为10mol

②若反应I和反应II中消耗KMnO₄的物质的量相同，则反应I和反应II中消耗的还原剂的物质的量之比为_________________。

（2）高锰酸钾、双氧水、活性炭常用于饮用水的处理，但三者在联合使用时必须有先后顺序。

①在稀硫酸中，KMnO₄和H₂O₂能发生氧化还原反应：

氧化反应：H₂O₂－2e^－→2H⁺+O₂↑

还原反应：MnO₄^－+5e^－+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O

写出该氧化还原反应的化学方程式：____________________________，该反应的氧化产物为________。实验中发现，当加入的少量KMnO₄完全反应后，H₂O₂仍能发生反应迅速放出气体。其可能的原因是：______________。

②在处理饮用水时，活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加，否则会发生反应：KMnO₄+C+H₂O→MnO₂+X+K₂CO₃(未配平)，其中X的化学式为_____________。当有1mol X生成时，反应转移电子_________mol。

（3）工业上可用绿色K₂MnO₄来制取KMnO₄。在K₂MnO₄溶液中滴加稀硫酸，K₂MnO₄发生歧化反应，生成KMnO₄和MnO₂，写出该反应的离子方程式____________________________。

Answer

C 3∶2 5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4＝2MnSO4＋5O2↑＋K2SO4＋8H2O O2 生成的Mn2＋对H2O2分解具有催化作用 KHCO3 6 3MnO42－+4H+＝2MnO4－+ MnO2+2H2O

【解析】考查氧化还原反应概念、规律等，（1）①A、MnO4－中Mn的化合价由＋7价→＋2价，化合价降低，作氧化剂，Cu2S中Cu的化合价由＋1价→＋2价，化合价升高，S的化合价由－2价→＋6价，化合价升高，因此Cu2S只作还原剂，故A错误；B、根据得失电子数目守恒，n(MnO4－)×5=n(Cu2S)×2×1＋n(Cu2S)×8，因此n(MnO4－)：n(Cu2S)=2：1，故B错误；C、生成1molSO42－，消耗1molCu2S，因此转移电子物质的量为(1×2×1＋1×8)mol=10mol，故C正确；②依据得失电子数目守恒，n(Cu2S)×2×1＋n(Cu2S)×8=n(MnO4－)×5=n(FeS2)×1＋n(FeS2)×2×7，解得n(Cu2S):n(FeS2)=3：2；（2）①H2O2－2e－→2H＋+O2↑－－－①，MnO4－+5e－+8H＋→Mn2＋+4H2O－－－②，依据得失电子数目守恒，①×5＋②×2得到反应方程式为：5H2O2＋2KMnO4＋3H2SO4＝2MnSO4＋5O2↑＋K2SO4＋8H2O；H2O2作还原剂，即氧化产物是O2；加入的少量KMnO4完全反应后，H2O2仍能发生反应迅速放出气体，说明改变了某一因素，只能是使用了催化剂，即生成的Mn2＋对H2O2分解具有催化作用；②KMnO4中Mn的化合价降低3价，C的化合价升高4价，最小公倍数为12，即KMnO4的系数为4，C的系数为3，根据化学反应方程式遵循原子守恒和元素守恒，因此X为KHCO3，反应方程式为4KMnO4＋2C＋H2O=MnO2＋2KHCO3＋K2CO3，因此生成1molKHCO3转移电子物质的量为12/2mol=6mol；（3）部分K2MnO4→KMnO4，Mn的化合价升高1价，部分K2MnO4→MnO2，化合价降低2价，最小公倍数为2，因此离子反应方程式为：3MnO42－+4H＋＝2MnO4－+ MnO2+2H2O。

点睛：氧化还原反应方程式的书写，首先找出化合价发生变化的元素，判断化合价的变化，如本题（2），H2O2中O由－1价→0价，化合价升高1价，H2O2整体化合价升高2价，KMnO4中Mn由＋7价→＋2价，化合价降低5价，最小公倍数为10，即H2O2的系数为5,KMnO4的系数为2，然后采用原子守恒，配平其他。