Question

高錳酸鉀（KMnO₄）俗稱灰錳氧，固體外觀呈紫黑色，它具有殺菌、消毒之功效．實(shí)驗(yàn)室可由軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備KMnO₄，其反應(yīng)中反應(yīng)物與生成物有：MnO₂、KOH、KClO₃、K₂MnO₄、H₂O和一種未知物X；然后將固體混合物用水溶解，濾去殘?jiān)�，濾液酸化后，K₂MnO₄轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO₂和KMnO₄；濾去MnO₂沉淀，濃縮溶液，結(jié)晶得到深紫色的針狀KMnO₄．已知 0.2mol在反應(yīng)中轉(zhuǎn)移1.2mol 電子．試回答：
（1）由軟錳礦（主要成分為MnO₂）制備KMnO₄反應(yīng)中，還原產(chǎn)物是

 

（2）將氧化劑和還原劑的化學(xué)式及其配平后的系數(shù)填入下列方框中，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

（3）．K₂MnO₄制備KMnO₄的離子方程式是

 

；
（4）．H₂O₂在醫(yī)療上也是一種很好的消毒劑，它具有殺菌、消毒之功效．用酸性高錳酸鉀溶液滴定法可測(cè)定雙氧水中H₂O₂的含量，有兩位同學(xué)分別用以下化學(xué)方程式表示其中的反應(yīng)原理：
①5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄→2MnSO₄+K₂SO₄+5O₂↑+8H₂O
②3H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄→2MnSO₄+K₂SO₄+4O₂↑+6H₂O
你認(rèn)為其中錯(cuò)誤的是

 

（認(rèn)為沒有可以不填），等物質(zhì)的量的H₂O₂和KMnO₄兩種物質(zhì)進(jìn)行殺菌消毒時(shí)，H₂O₂的殺菌功效是KMnO₄殺菌功效的

 

倍．

Answer 1

考點(diǎn)：氧化還原反應(yīng)的計(jì)算,氧化還原反應(yīng)

專題：氧化還原反應(yīng)專題

分析：（1）由MnO₂制備KMnO₄，Mn元素被氧化，而氧化劑應(yīng)為KClO₃，被還原生成KCl；
（2）反應(yīng)中MnO₂被氧化生成K₂MnO₄，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，Cl元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到-1價(jià)，結(jié)合電子轉(zhuǎn)移屬性相等判斷；
（3）由題意可知酸性條件下K₂MnO₄轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO₂和KMnO₄，以此書寫反應(yīng)的離子方程式；
（4）3H₂O₂中O元素化合價(jià)為-1價(jià)，結(jié)合電子得失相等計(jì)算．

解答： 解：（1）由MnO₂制備KMnO₄，Mn元素被氧化，而氧化劑應(yīng)為KClO₃，被還原生成KCl，產(chǎn)物為KCl，該反應(yīng)為6KOH+KClO₃+3MnO₂═3K₂MnO₄+KCl+3H₂O，
故答案為：KCl；
（2）反應(yīng)中MnO₂被氧化生成K₂MnO₄，Mn元素化合價(jià)由+4價(jià)升高到+6價(jià)，Cl元素化合價(jià)由+5價(jià)降低到-1價(jià)，氧化劑和還原劑之間電子轉(zhuǎn)移方向和數(shù)目可表示為，
故答案為：；
（3）酸性條件下K₂MnO₄轉(zhuǎn)變?yōu)镸nO₂和KMnO₄，反應(yīng)的離子方程式為3MnO₄^2-+4H⁺=2 MnO₄^-+MnO₂+2H₂O，
故答案為：3MnO₄^2-+4H⁺=2 MnO₄^-+MnO₂+2H₂O；
（4）3H₂O₂中O元素化合價(jià)為-1價(jià)，則2molKMnO₄參加反應(yīng)生成MnSO₄，應(yīng)得到10mol電子，則應(yīng)生成5molO₂，則②錯(cuò)誤；
等物質(zhì)的量的H₂O₂和KMnO₄兩種物質(zhì)進(jìn)行殺菌消毒時(shí)，二者都表現(xiàn)為氧化性，其中H₂O₂被還原生成水，1molH₂O₂可得2mol電子，而1mol可得5molKMnO₄電子，則H₂O₂的殺菌功效是KMnO₄殺菌功效的

2

5

=0.4倍
故答案為：②；0.4．

點(diǎn)評(píng)：本題考查氧化還原反應(yīng)及其計(jì)算，明確發(fā)生的反應(yīng)及反應(yīng)中元素的化合價(jià)變化是解答的關(guān)鍵，注意（4）電子守恒的應(yīng)用，題目難度中等．