Question

【題目】高錳酸鉀是一種典型的強氧化劑。

（1）在用 KMnO4 酸性溶液處理固體 Cu2S 時，發生的反應如下：8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋=10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O

①還原產物為_____。

②被氧化的元素是_____

③氧化劑與還原劑的物質的量之比為_____

④每生成 2.24 L(標況下)SO2，轉移電子數目是_____

（2）用 KMnO4 酸性溶液處理固體 CuS 時，也可將 CuS 反應成 Cu2＋和 SO2。寫出該離子反應方程式_____

（3）15.8g KMnO4，加熱分解后剩余固體 15.0 g。該剩余固體與足量的濃鹽酸在加熱條件下充分反應，生成單質氣體 A，產物中錳元素以 Mn2+存在，則氣體 A 的物質的量為_____mol。

Answer 1

【答案】Mn2＋ Cu、S 8:5 0.8NA 6MnO4－＋5CuS＋28H＋=5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O 0.2

【解析】

(1)結合氧化還原反應的知識分析即可；

(2)用 KMnO4 酸性溶液處理固體 CuS 時，也可將 CuS 反應成 Cu2＋和 SO2，同時得到還原產物Mn2+，結合電子守恒、電荷守恒和原子守恒寫出發生反應的離子方程式；

(3)15.8g KMnO4，加熱分解后剩余固體 15.0 g，減少的質量為氧氣的質量，在反應后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續加熱，收集到氣體為氯氣，根據電子轉移守恒，整個過程中，Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素失去的電子，據此分析。

(1)在8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋=10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O中Mn元素從+7價降為+2價，發生還原反應，而Cu2S中Cu元素從+1價升高為+2價，S元素從-2價升高為+4價，發生氧化反應；

①由分析知，還原產物為Mn2＋；

②被氧化的元素是Cu2S中Cu、S兩元素；

③氧化劑為KMnO4，還原劑為Cu2S，兩者的物質的量之比為8:5；

④Cu2S中Cu元素從+1價升高為+2價，S元素從-2價升高為+4價，則1molCu2S完全被氧化，轉移8mol電子；2.24 L(標況下)SO2的物質的量為=0.1mol，反應中轉移電子的物質的量為0.8mol，電子數目是0.8NA；

(2)用 KMnO4 酸性溶液處理固體 CuS 時，也可將 CuS 反應成 Cu2＋和 SO2，同時得到還原產物Mn2+，結合守恒法得發生反應的離子方程式為6MnO4－＋5CuS＋28H＋=5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O；

(3)15.8g KMnO4，加熱分解后剩余固體 15.0 g，減少的質量為氧氣的質量，m(O2)=15.8g-15.0g=0.8g，n(O2)==0.025mol；

在反應后的殘留固體中加入足量的濃鹽酸，繼續加熱，收集到氣體為氯氣，根據電子轉移守恒，整個過程中，Mn元素獲得電子等于O元素、Cl元素獲得的電子，則設氯氣的物質的量為xmol，n(KMnO4)==0.1mol，電子轉移守恒可得：0.1mol(7-2)=4n(O2)+2(Cl2)，即0.1×(7-2)=4×0.025+2x，解得：x=0.2mol。