Question

高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑．
（1）在用KMnO₄酸性溶液處理Cu₂S和FeS₂的混合物時，發生的反應如下：
Ⅰ、MnO₄ˉ+Cu₂S+H⁺→Cu²⁺+SO₄²ˉ+Mn²⁺+H₂O（未配平）
Ⅱ、MnO₄ˉ+FeS₂+H⁺→Fe³⁺+SO₄²ˉ+Mn²⁺+H₂O（未配平）
①下列關于反應Ⅰ的說法正確的是

C

A、MnO₄ˉ是氧化劑，Cu₂S既是氧化劑又是還原劑
B、氧化劑與還原劑的物質的量之比為5：8
C、每生成1mol SO₄²ˉ，反應轉移電子的物質的量為10mol
②若反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的KMnO₄的物質的量相同，則反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的還原劑的物質的量之比為

3：2

（2）KMnO₄、雙氧水、活性炭常用于飲用水的處理，但三者在聯合使用時必須有先后順序．
①氧化反應：H₂O₂-2eˉ→2H⁺+O₂↑
還原反應：MnO₄ˉ+5eˉ+8H⁺→Mn²⁺+4H₂O
寫出該氧化還原反應的化學方程式

5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O

．
②在處理飲用水時，活性炭應在高錳酸鉀反應結束后投放，否則會發生KMnO₄+C+H₂O→MnO₂+X+K₂CO₃（未配平），其中X的化學式為

KHCO₃

．

Answer 1

分析：（1）①根據化合價的變化判斷氧化還原反應的相關概念，根據氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子的物質的量相等計算轉移電子的物質的量，在氧化還原反應中還原劑的還原性大于還原產物的還原性；
②根據化合價的變化計算還原劑的物質的量之比；
（2）①結合氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數目相等書寫反應的化學方程式；
②根據得失電子數目相等和質量守恒判斷．

解答：解：（1）①A．Cu和S元素的化合價都升高，被氧化，則Cu₂S為還原劑，故A錯誤；
B．Mn元素化合價降低5價，Cu₂S化合價共升高2×（2-1）+（6+2）=10，則氧化劑與還原劑的物質的量之比為10：5=2：1，故B錯誤；
C．每生成1mol SO₄²ˉ，Cu₂S化合價共升高2×（2-1）+（6+2）=10，反應轉移電子的物質的量為10mol，故C正確．
故答案為：C；
②若反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的KMnO₄的物質的量相同，則1molKMnO₄得到5mol電子，Cu₂S化合價共升高2×（2-1）+（6+2）=10，應氧化0.5molCu₂S，
FeS₂化合價共升高1+2×（6+1）=15，則可氧化

1

3

molFeS₂，則則反應Ⅰ和反應Ⅱ中消耗的還原劑的物質的量之比為

1

2

：

1

3

=3：2，
故答案為：3：2；
（2）①結合氧化還原反應中氧化劑和還原劑之間得失電子數目相等可寫出反應的化學方程式為5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O，
故答案為：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+5O₂↑+8H₂O；
②C應被氧化為+4價，結合質量守恒可知X的化學式為KHCO₃，故答案為：KHCO₃．

點評：本題考查氧化還原反應的相關計算，為高考常見題型，側重于學生的分析能力和計算能力的考查，難度中等，注意從元素化合價的變化以及氧化還原反應中得失電子數目相等的角度解答該題．