(11分)Ⅰ、(1)高锰酸钾是一种典型的强氧化剂。
(1)在用KMnO4酸性溶液处理Cu2S和CuS的混合物时,发生的反应如下:
Ⅰ. MnO4-+ Cu2S + H+→ Cu2+ + SO2↑ + Mn2+ + H2O(未配平)
Ⅱ. MnO4-+ CuS + H+ → Cu2+ + SO2↑ + Mn2+ + H2O(未配平)
请回答下列问题:
①下列关于反应Ⅰ的说法不正确的是 。
A.被氧化的元素是Cu和S
B.MnO4-是氧化剂,Cu2S既是氧化剂又是还原剂
C.氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5
D.生成2.24 L(标况下) SO2,转移电子的物质的量是0.8 molE.氧化性的强弱关系是: MnO4-> Mn2+> Cu2+
②用单线桥表示反应Ⅱ中电子转移的数目和方向: MnO4-+ CuS
(2)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
写出该氧化还原反应的化学方程式: 。
反应中若有0.5 mol H2O2参加此反应,转移电子的个数为 。由上述反应得出的氧化性强弱的结论是 。
②实验中发现,当加入的少量KMnO4完全反应后,H2O2仍能发生反应放出气体。其可能的原因是: 。
(11分)(1)① BE (2分)(2分)
(2)①5H2O2+2KMnO4+3H2SO4==2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O (2分)
6.02×1023(1分)氧化性: KMnO4> H2O2(O2)(2分)
②生成的Mn2+对H2O2分解具有催化作用(2分)
(1)①根据反应的方程式可知,铜元素的化合价从+1价升高到+2价,硫元素的化合价从-2价升高到+4价,所以1molCu2S失去8mol电子。而锰元素的化合价从+7价降低到+2价,得到5个电子,所以根据电子得失守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为8∶5。由于在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,所以氧化性应该是 MnO4-> Cu2+> Mn2+,因此选项BE是错误的,其余选项都是正确的,答案选BE。
②根据反应的方程式可知,硫元素的化合价从-2价升高到+4价,所以1molCu2S失去6mol电子,所以用单线桥表示反应Ⅱ中电子转移的数目和方向是。
(2)①根据已知的氧化反应和还原反应可知,该反应的方程式是
5H2O2+2KMnO4+3H2SO4==2MnSO4+5O2↑+K2SO4+8H2O;根据氧元素的化合价变化可知,双氧水中氧元素从-1价升高到0价,所以1mol双氧水生成2nol电子,则0.5mol双氧水转移电子的个数是6.02×1023个;由于在氧化还原反应中,氧化剂的氧化性强于氧化产物的,所以氧化性强弱顺序应该是KMnO4> H2O2(O2)。
②加入的少量KMnO4完全反应后,H2O2仍能发生反应放出气体,这说明反应中生成的Mn2+对H2O2分解具有催化作用。