Question

高錳酸鉀（KMnO₄）是一種常用的氧化劑．
I．（1）有下列變化：CO

2- 3

→CO₂、C₂O

2- 4

→CO₂、Fe³⁺→Fe²⁺，找出其中一個變化與“MnO₄^-→Mn²⁺”組成一個反應，寫出該反應的離子方程式

 

．
（2）不同條件下高錳酸鉀可發生如下反應：MnO₄^-+5e^-+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O
MnO₄^-+3e^-+2H₂O→MnO₂+4OH^-  
MnO

- 4

+e^-→MnO

2- 4

由此可知，高錳酸根離子（MnO^-₄）反應后的產物與

 

有關．
（3）高錳酸鉀溶液與硫化亞鐵有如下反應：
10FeS+6KMnO₄+24H₂SO₄→3K₂SO₄+6MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+10S+24H₂O
若上述反應前后固體的質量減少了2.8g，則硫元素與KMnO₄之間發生電子轉移的數目為

 

個．
Ⅱ．酒后駕車已成為一個社會問題．檢測駕駛人員呼氣中酒精濃度（BrAC）的方法有多種．
（4）早期是利用檢測試劑顏色變化定性判斷BrAC，曾用如下反應檢測BrAC：

 

CH₃CH₂OH+

 

KMnO₄→

 

CH₃CHO+

 

+

 

KOH+

 

．
完成并配平上述反應．
（5）受上述方法啟發，后來用五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，該反應的化學方程式為

 

．

Answer 1

分析：（1）根據“MnO₄^-→Mn²⁺”的化合價的變化分析滿足氧化還原反應要求的變化，然后寫出反應的化學方程式；
（2）根據題中提供的反應可知，溶液的酸性越強，反應后的產物中錳元素的化合價越低；
（3）反應10FeS+6KMnO₄+24H₂SO₄→3K₂SO₄+6MnSO₄+5Fe₂（SO₄）₃+10S+24H₂O中，反應前后固體變化為：FeS→S，固體減少的質量實際上是鐵元素的質量，據此計算出鐵的物質的量及轉移的電子數；
（4）先根據題中信息，高錳酸根離子在中性溶液中被還原成二氧化錳，然后根據氧化還原反應中化合價升降相等配平該反應的化學方程式；
（5）I₂O₅中碘元素被還原成碘單質，乙醇被氧化成乙醛，根據化合價升降相等配平反應的化學方程式．

解答：解：（1）“MnO₄^-→Mn²⁺”，化合價降低，高錳酸根離子表現了強氧化性，題中提供的3個變化中只有C₂O₄^2-→CO₂為化合價升高的變化，所以反應的化學方程式為：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O，
故答案為：5C₂O₄^2-+2MnO₄^-+16H⁺=2Mn²⁺+10CO₂↑+8H₂O；
（2）由不同條件下高錳酸鉀可發生的反應可知，溶液的酸性越強，反應后錳元素的化合價越低，所以高錳酸根離子（MnO^-₄）反應后的產物與溶液的酸堿性有關，
故答案為：溶液酸堿性；
（3）反應中固體質量變化為：FeS→S，固體質量變化為鐵元素的變化；反應前后固體的質量減少了2.8g，參加反應的亞鐵離子的物質的量為：

2.8g

56g/mol

=0.05mol，即被氧化的FeS的物質的量為0.05mol，被高錳酸根離子氧化的硫元素元素的物質的量為0.05mol，轉移的電子的物質的量為：0.05mol×2=0.1mol，電子數目為：0.1N_A，
故答案為：0.1N_A；
（4）在中性溶液中高錳酸根離子被還原成了二氧化錳，高錳酸鉀根離子變成二氧化錳，化合價變化為3價；乙醇被氧化成乙醛，化合價變化為2價，化合價變化的最小公倍數為6，所以乙醇的計量數為3，高錳酸根離子的計量數為2，再利用觀察法判斷另一種未知物為水，所以配平后的化學方程式為：3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O，
故答案為：3；2；3；2MnO₂；2；2H₂O；
（5）五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，用淀粉檢驗碘的生成，溶液變藍，反應有碘生成，反應方程式為：I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O，
故答案為：5CH₃CH₂OH+I₂O₅→I₂+5CH₃CHO+5H₂O．

點評：本題考查了氧化還原反應的配平、氧化還原反應的簡單計算，題目難度中等，注意明確氧化還原反應的實質、化合價升降法配平氧化還原反應的方法，試題培養了學生靈活應用所學知識的能力．