Question

【題目】氧化還原反應(yīng)是一類重要的反應(yīng)，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、日常生活中都有廣泛的用途。

（1）火藥是中國的“四大發(fā)明”之一，永遠值得炎黃子孫驕傲。黑火藥在發(fā)生爆炸時，發(fā)生如下反應(yīng)：2KNO3＋3C＋S＝K2S＋N2↑＋3CO2↑。其中被氧化的元素是____________，還原產(chǎn)物是____________。

（2）實驗室為監(jiān)測空氣中汞蒸氣的含量，往往懸掛涂有CuI的濾紙，根據(jù)濾紙是否變色或顏色發(fā)生變化所用去的時間來判斷空氣中的含汞量，其反應(yīng)為4CuI＋Hg＝Cu2HgI4＋2Cu。

①上述反應(yīng)產(chǎn)物Cu2HgI4中，Cu元素顯________價。

②以上反應(yīng)中的氧化劑為________，當(dāng)有1 mol CuI參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子________mol。

③標(biāo)明上述反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目______________________________。

（3）工業(yè)上常用酸性高錳酸鉀溶液處理含有CuS和Cu2S的礦物，其反應(yīng)原理如下：

8MnO4－＋5Cu2S＋44H＋＝10Cu2＋＋5SO2↑＋8Mn2＋＋22H2O

6MnO4－＋5CuS＋28H＋＝5Cu2＋＋5SO2↑＋6Mn2＋＋14H2O

根據(jù)上述反應(yīng)原理，某學(xué)習(xí)小組用400 mL 0.075 mol·L－1的酸性高錳酸鉀溶液處理2 g含有CuS和Cu2S的混合物。反應(yīng)后煮沸溶液，趕盡SO2，剩余的KMnO4恰好與350 mL 0.1 mol·L－1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應(yīng)。

①配平KMnO4與(NH4)2Fe(SO4)2反應(yīng)的離子方程式：

______MnO4－＋______Fe2＋＋______H＋＝______Mn2＋＋______Fe3＋＋______H2O。

②KMnO4溶液與固體混合物反應(yīng)后，剩余KMnO4的物質(zhì)的量為________mol。

Answer 1

【答案】C K2S和N2 ＋1 CuI 0.5 1　5　8　1　5　4 0.007

【解析】

（1）化合價升高的元素被氧化，氧化劑被還原得到還原產(chǎn)物；

（2）①根據(jù)化合物中正負(fù)價代數(shù)和為0解答；

②所含元素化合價降低的物質(zhì)是氧化劑，根據(jù)Cu和Hg元素的化合價變化計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量；

③根據(jù)Cu和Hg元素的化合價變化分析電子轉(zhuǎn)移情況；

（3）①根據(jù)Mn、Fe元素的化合價變化結(jié)合電子得失守恒解答；

②根據(jù)方程式計算。

（1）反應(yīng)2KNO3＋3C＋S＝K2S＋N2↑＋3CO2↑中碳元素化合價升高，因此被氧化的元素是C。氮元素和硫元素化合價降低，被還原，所以還原產(chǎn)物是K2S和N2。

（2）①Cu2HgI4中Hg是+2價，I是－1價，根據(jù)正負(fù)價代數(shù)和為0可知Cu元素顯+1價。

②根據(jù)方程式可知CuI中銅元素化合價從+1價降低到0價，得到1個電子，所以反應(yīng)中的氧化劑為CuI。根據(jù)方程式可知4molCuI參加反應(yīng)轉(zhuǎn)移2mol電子，則當(dāng)有1 mol CuI參與反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移電子0.5mol。

③反應(yīng)中Hg元素化合價從0價升高到+2價，失去2個電子，則上述反應(yīng)電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目可表示為。

（3）①反應(yīng)中Mn元素化合價從+7價降低到+2價，得到5個電子，Fe元素化合價從+2價升高到3價，失去1個電子，根據(jù)電子得失守恒、原子守恒和電荷守恒可知反應(yīng)的方程式為MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O；

②反應(yīng)中消耗亞鐵離子的物質(zhì)的量是0.35L×0.1mol/L＝0.035mol，根據(jù)反應(yīng)方程式MnO4－＋5Fe2＋＋8H＋＝Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O可知剩余高錳酸鉀是0.035mol÷5＝0.007mol。