Question

14．酒后駕車已成為一個(gè)社會問題．2013年1月1日起執(zhí)行的新交通法規(guī)對酒后駕車作出嚴(yán)厲的處罰規(guī)定，檢測駕駛?cè)藛T呼氣中酒精濃度（BrAC）的方法有多種．
（1）早期是利用檢測試劑顏色變化定性判斷BrAC，曾用如下反應(yīng)檢測BrAC：
3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O．請配平上述方程式
（2）已知KMnO₄在酸性條件下氧化性增強(qiáng)，能得到更多的電子，若在稀硫酸中反應(yīng)的氧化產(chǎn)物為乙酸，則還原產(chǎn)物為MnSO₄；若反應(yīng)產(chǎn)生了12.0mg乙酸，則轉(zhuǎn)移的電子物質(zhì)的量是0.0008mol．
（3）受上述方法啟發(fā)，后來用五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O．
（4）如圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣、流量偵測與控制的功能，非常適合進(jìn)行現(xiàn)場酒精檢測．則該電池的負(fù)極反應(yīng)式為CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正極反應(yīng)式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
（5）1994年美國首次批準(zhǔn)使用唾液酒精含量檢測方法，成為血液、呼氣之后的第三種檢測手段．其原理是在乙醇氧化酶作用下，乙醇與氧氣反應(yīng)生成乙醛和過氧化氫，判斷該條件下乙醇、氧氣、乙醛和過氧化氫四種物質(zhì)中氧化性最強(qiáng)的物質(zhì)是O₂（填寫化學(xué)式）．

Answer 1

分析 （1）反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素化合物由+7價(jià)降低為MnO₂中+4價(jià)，C元素的化合價(jià)升高，結(jié)合電子、原子守恒配平；
（2）KMnO₄在酸性條件下氧化性增強(qiáng)，在稀硫酸中將乙醇氧化為乙酸，Mn元素被還原為較低價(jià)態(tài)的Mn²⁺；
（3）五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，用淀粉檢驗(yàn)碘的生成，反應(yīng)有碘生成；
（4）酸性燃料電池中，負(fù)極上乙醇失去電子，正極上氧氣得到電子；
（5）根據(jù)氧化劑氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性判斷．

解答 解：（1）反應(yīng)中KMnO₄中Mn元素化合物由+7價(jià)降低為MnO₂中+4價(jià)，C元素的化合價(jià)升高，由電子及原子守恒可知，反應(yīng)為3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O，
故答案為：3；2；3；2；2；2；
（2）KMnO₄在酸性條件下氧化性增強(qiáng)，在稀硫酸中將乙醇氧化為乙酸，Mn元素被還原為較低價(jià)態(tài)的Mn²⁺，故還原產(chǎn)物為MnSO₄，12.0mg乙酸的物質(zhì)的量為$\frac{0.012g}{60g/mol}$=2×10^-4mol，反應(yīng)中C元素化合價(jià)由乙醇中的+2升高為乙酸中0價(jià)，故轉(zhuǎn)移電子為2×10^-4mol×2×（2-0）=0.0008mol，
故答案為：MnSO₄；0.0008mol；
（3）五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，用淀粉檢驗(yàn)碘的生成，反應(yīng)有碘生成，反應(yīng)方程式為I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O，
故答案為：I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O；
（4）酸性燃料電池中，負(fù)極上乙醇失去電子，負(fù)極反應(yīng)為CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正極上氧氣得到電子，正極反應(yīng)為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（5）反應(yīng)中氧氣是氧化劑，乙醇是還原劑，乙醛是氧化產(chǎn)物，過氧化氫是還原產(chǎn)物，氧化劑的氧化性強(qiáng)于氧化產(chǎn)物的氧化性，也強(qiáng)于還原劑、還原產(chǎn)物的氧化性，故氧氣的氧化性最強(qiáng)，故答案為：O₂．

點(diǎn)評 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應(yīng)的計(jì)算與配平、氧化還原反應(yīng)的應(yīng)用及原電池等，綜合性較強(qiáng)，側(cè)重分析與遷移應(yīng)用能力及高頻考點(diǎn)的考查，題目難度中等．