Question

【題目】H2O2既可以作氧化劑，又可以作還原劑。現(xiàn)在H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液，紫紅色的KMnO4溶液變成了無色溶液。該反應(yīng)體系中共七種物質(zhì)：O2、KMnO4、MnSO4、H2SO4、K2SO4、H2O、H2O2。

(1)請將以上反應(yīng)物與生成物分別填入以下空格內(nèi)___。

(2)該反應(yīng)中的還原劑是__(填化學(xué)式)被還原的元素是____(填元素符號)。

(3)如反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.5mol，則產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積為__L。

(4)+6價鉻的化合物毒性較大，酸性溶液中常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72-還原成Cr3+，該反應(yīng)的離子方程式為___。

Answer 1

【答案】 H2O2 Mn 5.6L 3HSO3-+ Cr2O72- +5H+= 2Cr3++3SO42-+4H2O

【解析】

H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液，紫紅色的MnO4-被還原成了無色Mn2+，則反應(yīng)中H2O2應(yīng)被氧化，生成氧氣和水，結(jié)合氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等配平化學(xué)方程式，則反應(yīng)物和生成物的轉(zhuǎn)化關(guān)系為2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O；反應(yīng)中MnO4-被還原，Mn元素化合價降低，H2O2被氧化，H2O2為還原劑；根據(jù)轉(zhuǎn)移的電子的物質(zhì)的量與生成物氧氣之間的關(guān)系計算產(chǎn)生的氣體在標準狀況下的體積；根據(jù)元素守恒，電荷守恒，寫出化學(xué)方程式，并且配平。

(1)H2O2溶液中加入用硫酸酸化的KMnO4溶液，紫紅色的MnO4-被還原成了無色Mn2+，則反應(yīng)中H2O2的化合價升高，應(yīng)被氧化，生成氧氣和水，KMnO4+H2O2+H2SO4→K2SO4+MnSO4+O2↑+H2O 結(jié)合氧化劑和還原劑之間得失電子數(shù)目相等配平化學(xué)方程式，則反應(yīng)物和生成物的轉(zhuǎn)化關(guān)系為2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O；

(2)反應(yīng)中MnO4-中的Mn元素化合價降低，是被還原的元素，H2O2被氧化，H2O2為還原劑；

(3)根據(jù)反應(yīng)方程式2KMnO4+5H2O2+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O可知，Mn元素化合價從+7降低到+2價，有2個錳原子化合價降低，2molKMnO4參加反應(yīng)共轉(zhuǎn)移了10mol電子，過氧化氫中氧原子的化合價從-1價升高到0價，剩余的四個氧原子從-2價升高到0價，共轉(zhuǎn)移10mol電子，產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為5mol，則反應(yīng)中電子轉(zhuǎn)移了0.5mol，則產(chǎn)生的氣體的物質(zhì)的量為0.25mol，在標準狀況下的體積為0.25mol ×22.4L/mol=5.6L；

(4)+6價鉻的化合物毒性較大，酸性溶液中常用NaHSO3將廢液中的Cr2O72-還原成Cr3+，氧化還原反應(yīng)中有元素的化合價升高，就有元素的化合價降低，Cr元素化合價由+6價降低為+3價，則NaHSO3中S元素的化合價應(yīng)該有+4價升高為+6價，根據(jù)元素守恒，電荷守恒，該反應(yīng)的離子方程式為3HSO3-+ Cr2O72- +5H+=2Cr3++3SO42-+4H2O。