Question

7．醫(yī)學(xué)上酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液的反應(yīng)用于測定血鈣的含量．回答下列問題：
（1）配平以下離子方程式，并填上所需的微粒：
6H⁺+2 MnO₄^-+5H₂C₂O₄→10 CO₂↑+2 Mn²⁺+8（H₂O）
（2）測定血鈣的含量的方法是：取2mL血液用蒸餾水稀釋后，向其中加入足量沉淀，將沉淀用稀硫酸溶解得到H₂C₂O₄后，再用KMnO₄溶液滴定．
①稀硫酸溶解CaC₂O₄沉淀的化學(xué)方程式是H₂SO₄+CaC₂O₄=CaSO₄+H₂C₂O₄．
②溶解沉淀時不能用稀鹽酸，原因是會發(fā)生反應(yīng)
2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，
該反應(yīng)中氧化劑是KMnO₄，氧化產(chǎn)物是Cl₂，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比是5：2，被氧化與未被氧化的HCl的質(zhì)量之比為5：3，若有7.3g HCl被氧化，則產(chǎn)生Cl₂的質(zhì)量為7.1g，轉(zhuǎn)移的電子數(shù)為0.2mol．
（3）高錳酸鉀也是一種重要的工業(yè)試劑．
Ⅰ．在用KMnO₄酸性溶液處理Cu₂S和CuS的混合物時，發(fā)生的反應(yīng)如下：
①MnO₄^-+Cu₂S+H⁺→Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O（未配平）
②MnO₄^-+CuS+H⁺→Cu²⁺+SO₂↑+Mn²⁺+H₂O（未配平）
下列關(guān)于反應(yīng)①的說法中正確的是ab（選填編號）．
a．被氧化的元素是Cu和S
b．生成2.24L（標(biāo)況下） SO₂，轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是0.8mol
c．還原性的強弱關(guān)系是：Mn²⁺＞Cu₂S
Ⅱ．在稀硫酸中，MnO₄^-和H₂O₂也能發(fā)生氧化還原反應(yīng)寫出離子方程式5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O．
反應(yīng)中若有0.5mol H₂O₂參加此反應(yīng)，轉(zhuǎn)移電子的個數(shù)為N_A．由上述反應(yīng)得出的物質(zhì)氧化性強弱的結(jié)論是MnO₄^-＞H₂O₂（填寫化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中錳元素化合價從+7價降為+2價，碳元素化合價從+3價升高為+4價，依據(jù)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒配平方程式；
（2）①草酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和草酸；
②2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應(yīng)中，錳元素化合價降低，高錳酸鉀做氧化劑，對應(yīng)氯化錳為還原產(chǎn)物，氯化氫中-1價氯部分升高，氯化氫既表現(xiàn)還原性，又表現(xiàn)酸性，生成5mol氯氣轉(zhuǎn)移10mol電子，據(jù)此解答；
（3）Ⅰ．根據(jù)化合價的變化判斷氧化還原反應(yīng)的相關(guān)概念，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中氧化劑和還原劑之間得失電子的物質(zhì)的量相等計算轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量，在氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性；
Ⅱ．在稀硫酸中，MnO₄^-和H₂O₂也能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸鉀根離子被還原為二價錳離子，過氧化氫被氧化為氧氣，依據(jù)得失電子守恒、原子個數(shù)守恒配平方程式，然后改寫成離子方程式；
依據(jù)方程式，分析元素化合價變化，計算電子轉(zhuǎn)移數(shù)目；
氧化還原反應(yīng)中，氧化劑氧化性強于氧化產(chǎn)物氧化性．

解答 解：（1）根據(jù)元素守恒知，生成物中還含有水，該反應(yīng)中Mn元素化合價由+7價變?yōu)?2價、C元素化合價由+3價變?yōu)?4價，其轉(zhuǎn)移電子總數(shù)為10，所以MnO₄^-、H₂C₂O₄的計量數(shù)分別是2、5，再結(jié)合原子守恒配平方程式為6H⁺+2MnO₄^-+5H₂C₂O₄=10CO₂↑+2Mn²⁺+8H₂O，
故答案為：6；2；5；10；2；8；H₂O；
（2）①草酸鈣和硫酸反應(yīng)生成硫酸鈣和草酸，反應(yīng)方程式為CaC₂O₄+H₂SO₄=CaSO₄+H₂C₂O₄，
故答案為：CaC₂O₄+H₂SO₄=CaSO₄+H₂C₂O₄；
②2KMnO₄+16HCl═2KCl+2MnCl₂+5Cl₂↑+8H₂O，反應(yīng)中，錳元素化合價降低，高錳酸鉀做氧化劑，對應(yīng)氯化錳為還原產(chǎn)物，氯化氫中-1價氯部分升高，16mol氯化氫參加反應(yīng)，有10mol氯化氫化合價升高，被氧化表現(xiàn)還原性，6mol氯化氫表現(xiàn)酸性，所以該反應(yīng)中氧化劑是 KMnO₄，氧化產(chǎn)物是 Cl₂，氧化產(chǎn)物與還原產(chǎn)物物質(zhì)的量之比是 5：2，被氧化與未被氧化的HCl的質(zhì)量之比為 5：3，若有7.3g HCl被氧化（物質(zhì)的量為0.2mol），則生成0.1mol氯氣，質(zhì)量為7.1g，轉(zhuǎn)移電子數(shù)0.2mol；
故答案為：KMnO₄；Cl₂；5：2；5：3；7.1；0.2；
（3）Ⅰ．a(chǎn)．反應(yīng)中銅元素化合價從+1價升高到+2價，硫元素化合價從-2價升高到+4價，化合價升高的元素被氧化，所以被氧化的元素有S、Cu，故a正確；
b．生成2.24LL（標(biāo)況下）SO₂時，物質(zhì)的量為0.1mol；反應(yīng)的Cu₂S物質(zhì)的量為0.1mol，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量是：
Cu⁺～Cu²⁺～e^-；      S^2-～SO₂～6e^-；
1         1         1        6
0.2mol   0.2mol    0.1mol   0.6mol 
所以電子轉(zhuǎn)移共0.8mol，故b正確；
c．氧化還原反應(yīng)中還原劑的還原性大于還原產(chǎn)物的還原性，則還原性的強弱關(guān)系是：Mn²⁺＜Cu₂S，故c錯誤；
故選：ab；
Ⅱ．在稀硫酸中，MnO₄^-和H₂O₂也能發(fā)生氧化還原反應(yīng)，高錳酸鉀根離子被還原為二價錳離子，過氧化氫被氧化為氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式：5H₂O₂+2KMnO₄+3H₂SO₄═2MnSO₄+5O₂↑+K₂SO₄+8H₂O，離子方程式：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；
依據(jù)方程式：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，可知消耗5mol過氧化氫，生成5mol氧氣，轉(zhuǎn)移10mol電子，則若有0.5mol H₂O₂參加此反應(yīng)，則轉(zhuǎn)移電子數(shù)為：N_A；
5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O，反應(yīng)中；MnO₄^-為氧化劑，H₂O₂為還原劑，則氧化性MnO₄^-＞H₂O₂，故答案為：5H₂O₂+2MnO₄^-+6H⁺═2Mn²⁺+5O₂↑+8H₂O；N_A；MnO₄^-＞H₂O₂．

點評 本題綜合考查氧化還原反應(yīng)，題目側(cè)重于氧化還原反應(yīng)的配平、計算以及氧化性、還原性的比較，熟悉氧化還原反應(yīng)基本概念及得失電子守恒規(guī)律、強弱規(guī)律等即可解答，題目難度中等．