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高锰酸钾(KMnO4)是一种常用的氧化剂.
I.(1)有下列变化:CO
 
2-
3
→CO2、C2O
 
2-
4
→CO2、Fe3+→Fe2+,找出其中一个变化与“MnO4-→Mn2+”组成一个反应,写出该反应的离子方程式
 

(2)不同条件下高锰酸钾可发生如下反应:MnO4-+5e-+8H+→Mn2++4H2O
MnO4-+3e-+2H2O→MnO2+4OH-  
MnO
 
-
4
+e-→MnO
 
2-
4

由此可知,高锰酸根离子(MnO-4)反应后的产物与
 
有关.
(3)高锰酸钾溶液与硫化亚铁有如下反应:
10FeS+6KMnO4+24H2SO4→3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO43+10S+24H2O
若上述反应前后固体的质量减少了2.8g,则硫元素与KMnO4之间发生电子转移的数目为
 
个.
Ⅱ.酒后驾车已成为一个社会问题.检测驾驶人员呼气中酒精浓度(BrAC)的方法有多种.
(4)早期是利用检测试剂颜色变化定性判断BrAC,曾用如下反应检测BrAC:
 
CH3CH2OH+
 
KMnO4
 
CH3CHO+
 
+
 
KOH+
 

完成并配平上述反应.
(5)受上述方法启发,后来用五氧化二碘的淀粉溶液检测BrAC,乙醇被氧化为乙醛,该反应的化学方程式为
 
分析:(1)根据“MnO4-→Mn2+”的化合价的变化分析满足氧化还原反应要求的变化,然后写出反应的化学方程式;
(2)根据题中提供的反应可知,溶液的酸性越强,反应后的产物中锰元素的化合价越低;
(3)反应10FeS+6KMnO4+24H2SO4→3K2SO4+6MnSO4+5Fe2(SO43+10S+24H2O中,反应前后固体变化为:FeS→S,固体减少的质量实际上是铁元素的质量,据此计算出铁的物质的量及转移的电子数;
(4)先根据题中信息,高锰酸根离子在中性溶液中被还原成二氧化锰,然后根据氧化还原反应中化合价升降相等配平该反应的化学方程式;
(5)I2O5中碘元素被还原成碘单质,乙醇被氧化成乙醛,根据化合价升降相等配平反应的化学方程式.
解答:解:(1)“MnO4-→Mn2+”,化合价降低,高锰酸根离子表现了强氧化性,题中提供的3个变化中只有C2O42-→CO2为化合价升高的变化,所以反应的化学方程式为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O,
故答案为:5C2O42-+2MnO4-+16H+=2Mn2++10CO2↑+8H2O;
(2)由不同条件下高锰酸钾可发生的反应可知,溶液的酸性越强,反应后锰元素的化合价越低,所以高锰酸根离子(MnO-4)反应后的产物与溶液的酸碱性有关,
故答案为:溶液酸碱性;
(3)反应中固体质量变化为:FeS→S,固体质量变化为铁元素的变化;反应前后固体的质量减少了2.8g,参加反应的亚铁离子的物质的量为:
2.8g
56g/mol
=0.05mol,即被氧化的FeS的物质的量为0.05mol,被高锰酸根离子氧化的硫元素元素的物质的量为0.05mol,转移的电子的物质的量为:0.05mol×2=0.1mol,电子数目为:0.1NA
故答案为:0.1NA
(4)在中性溶液中高锰酸根离子被还原成了二氧化锰,高锰酸钾根离子变成二氧化锰,化合价变化为3价;乙醇被氧化成乙醛,化合价变化为2价,化合价变化的最小公倍数为6,所以乙醇的计量数为3,高锰酸根离子的计量数为2,再利用观察法判断另一种未知物为水,所以配平后的化学方程式为:3CH3CH2OH+2KMnO4→3CH3CHO+2MnO2+2KOH+2H2O,
故答案为:3;2;3;2MnO2;2;2H2O;
(5)五氧化二碘的淀粉溶液检测BrAC,乙醇被氧化为乙醛,用淀粉检验碘的生成,溶液变蓝,反应有碘生成,反应方程式为:I2O5+5CH3CH2OH→I2+5CH3CHO+5H2O,
故答案为:5CH3CH2OH+I2O5→I2+5CH3CHO+5H2O.
点评:本题考查了氧化还原反应的配平、氧化还原反应的简单计算,题目难度中等,注意明确氧化还原反应的实质、化合价升降法配平氧化还原反应的方法,试题培养了学生灵活应用所学知识的能力.
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