Question

小明在查阅资料时看到这样一段话：“二氧化硫能使紫红色KMnO₄溶液变成无色溶液，反应方程式为：5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2．
（1）方程式中最后一种物质的化学式印刷不清楚，小明根据上下文了解到该物质是一种常见的酸，请根据已学知识推测其化学式：______，高锰酸钾中Mn元素化合价为______，5SO₂中“5”的含义是______．
（2）信息提示：盐是由金属阳离子与酸根离子构成的，如：硫酸钾是由K⁺和SO₄^2-构成．盐溶液的颜色通常是由构成它的离子决定的．根据资料及信息提示，KMnO₄溶液呈现的紫红色可能是由______（填离子符号）离子表现出来的．

Answer 1

解：（1）根据质量守恒定律和化学方程式5SO₂+2KMnO₄+2H₂O═K₂SO₄+2MnSO₄+2（　　）可知，最后一种物质的化学式中应含有的S元素的原子个数为：（5-1-2）÷2=1，O元素的原子个数为：（5×2+2×4+2-4-2×4）÷2=4，K元素的原子个数为：（2-2）÷2=0，Mn元素的原子个数为：（2-2）÷2=0，H元素的原子个数为：2×2÷2=2；故最后一种物质的化学式为H₂SO₄；锰元素化合价可由化学式中各元素化合价代数和为零解决，化学式前的数字表示的是分子个数．
故答案为：H₂SO₄； ₄；5个二氧化硫分子；
（2）根据反应的化学方程式，反应前溶液中的离子有：K⁺、MnO₄^-，反应后溶液中的离子有：K⁺、SO₄^2-、Mn²⁺，反应后溶液无色，说明K⁺、SO₄^2-、Mn²⁺无色，可得呈现的紫红色是MnO₄^-，
故答案为：MnO₄^-
分析：1）根据质量守恒定律可知，化学反应的过程，就是参加反应的各物质（反应物）的原子，重新组合而生成其他物质的过程．在化学反应中，反应前后原子的种类没有改变，数目没有增减，原子的质量也没有改变．根据二氧化硫能使KMnO₄溶液褪色的化学方程式和质量守恒定律就可计算出生成物各元素的原子个数与反应物各元素的原子个数之差，然后除以2，就是最后一种物质的化学式中含有的元素的原子个数；锰元素化合价可由化学式中各元素化合价代数和为零解决，化学式前的数字表示的是分子个数．
（2）高锰酸钾的阳离子是K+（钾离子），它的阴离子是MnO4-（高锰酸根离子），高锰酸钾溶液呈紫红色，这是由于当中的MnO4-离子在水溶液中呈紫红色．只要物质含有高锰酸根离子，那么该物质的水溶液就呈紫红色．
点评：本题主要考查学生运用化学方程式和化学式进行计算推断的能力，以及对高锰酸根离子的性质的了解．