高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
完成下列填空:
Ⅰ.在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
① MnO4-+ Cu2S + H+→ Cu2+ + SO2↑ + Mn2+ + H2O(未配平)
② MnO4-+ CuS + H+ → Cu2+ + SO2↑ + Mn2++ H2O(未配平)
(1)下列关于反应①的说法中错误的是 (选填编号)。
a.被氧化的元素是Cu和S
b.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5
c.生成2.24 L(标况下) SO2,转移电子的物质的量是0.8 mol
d.还原性的强弱关系是: Mn2+> Cu2S
(2)标出反应②中电子转移的方向和数目: MnO4-+ CuS
Ⅱ.在稀硫酸中,MnO4-和H2O2也能发生氧化还原反应
氧化反应:H2O2-2e → 2H+ + O2↑
还原反应:MnO4- + 5e + 8H+ → Mn2+ + 4H2O
(3)反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为 。由上述反应得出的物质氧化性强弱的结论是 >___________(填写化学式)。
(4)已知:2KMnO4+ 7H2O2+3H2SO4→ K2SO4+2MnSO4 +6O2↑+10H2O,则被1mol KMnO4氧化的H2O2是
mol。
(1)d (2分)
(2) 6MnO4-+ 5CuS (2分,系数1分,电子转移的数目和方向都对1分)
(3)6.02×1023 (1分); KMnO4> H2O2(或O2) (1分)
(4)2.5 (2分)
题目分析::(1)a.反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价,硫元素化合价从-2价升高到+4价,化合价升高的元素被氧化,所以被氧化的元素有S、Cu,故a正确; b.锰元素化合价降低,从+7价降低为+2价,Cu2S元素化合价都升高做还原剂,1molMnO4-得到5mol电子,反应中铜元素化合价从+1价升高到+2价,硫元素化合价从-2价升高到+4价,1molCu2S失去8mol电子,则氧化剂与还原剂的物质的量之比为8:5,故b正确; c.生成2.24LL(标况下)SO2时,物质的量为0.1mol;反应的Cu2S物质的量为0.1mol,反应中转移电子的物质的量是:
所以电子转移共0.8mol,故c正确; d.氧化还原反应中还原剂的还原性大于还原产物的还原性,则还原性的强弱关系是:Mn2+<Cu2S,故d错误.故选d.
(2)反应②中Mn元素化合价降低,从+7价降低为+2价,1molMnO4-得到5mol电子,CuS中硫元素化合价从-2价升高到+4价,1molCuS失去6mol电子,则二者物质的量之比为6:5,转移电子数目为5×6=30,可表示为,故答案为:
;
(3)由H2O2-2e→2H++O2↑可知,反应中若有0.5mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为0.5×2×NA=NA,在反应中MnO4-为氧化剂,H2O2为还原剂,则氧化性MnO4->H2O2,故答案为:NA;MnO4-;H2O2;
(4)反应2KMnO4+7H2O2+3H2SO4→K2SO4+2MnSO4+6O2↑+10H2O中,2molKMnO4可氧化5molH2O2,生成的6molO2中,有5mol为H2O2被氧化生成,有1mol为H2O2自身发生氧化还原反应生成,则1mol KMnO4氧化的H2O2是2.5mol,故答案为:2.5。