Question

（2013?闸北区二模）高锰酸钾可用于除去地下水的硫化氢异味的原理是生成的硫和二氧化锰等沉淀物可过滤除去．水体呈弱酸性时，高锰酸钾的还原产物是MnO和MnO₂，且MnO和MnO₂的物质的量比为3：1．
（1）写出并配平上述化学方程式，标出电子转移方向与数目．KMnO₄+H₂S+H₂SO₄→

在处理饮用水时，活性炭应在高锰酸钾反应结束后投加，否则会发生反应：KMnO₄+C+H₂O→MnO₂+X+K₂CO₃（未配平）
（2）X的化学式为

KHCO₃

．
（3）1mol氧化剂被

还原

（填“氧化”或“还原”）时，生成

0.75

mol氧化产物．

Answer 1

分析：（1）由题目信息可知，KMnO₄、H₂S、H₂SO₄反应生成S、MnO、MnO₂，同时还生成K₂SO₄、H₂O，生成MnO和MnO₂的物质的量比为3：1，令MnO和MnO₂的系数分别为为3、1，根据电子转移守恒计算S的系数，再根据原子守恒配平其它物质的系数，据此解答．
（2）根据氧化还原法配平KMn0₄、C的系数，再根据元素守恒确定X的化学式；
（3）反应中KMn0₄是氧化剂发生还原反应，被还原；根据电子转移守恒计算生成的氧化物的物质的量．

解答：解：（1）由题目信息可知，KMnO₄、H₂S、H₂SO₄反应生成S、MnO、MnO₂，同时还生成K₂SO₄、H₂O，生成MnO和MnO₂的物质的量比为3：1，令MnO和MnO₂的系数分别为为3、1，电子转移守恒可知S的系数为

3×(7-2)+1×(7-4)

2

=9，根据原子守恒可知，KMnO₄系数为4，H₂S系数为9，K₂SO₄的系数为2，H₂SO₄的系数为2，H₂O的系数为11，配平后方程式为：4KMnO₄+9H₂S+2H₂SO₄=9S+3MnO+MnO₂+2K₂SO₄+11H₂O，反应中转移电子数目为9×[0-（-2）]=18，故配平化学方程式，标出电子转移方向与数目为：，
故答案为：；
（2）反应中KMnO₄→Mn0₂，Mn元素化合价由+7价降低为+4价，共降低变化3价，C→K₂CO₃，C元素化合价由0价升高为+4价，共升高4价，化合价升降最小公倍数为12，故KMnO₄系数为4，C的系数为3，由C、K的原子数目关系可知K₂CO₃系数为1，故X含有+4价的C原子、且C原子与K原子之比为1：1，故X为KHCO₃，
故答案为：KHCO₃；
（3）反应中KMn0₄是氧化剂发生还原反应，被还原，1molKMn0₄被还原，氧化产物为KHCO₃、K₂CO₃，每摩尔KHCO₃、K₂CO₃都含1molC原子，令生成的氧化产物为amol，则根据电子转移守恒有1mol×（7-4）=amol×（4-0），解得a=0.75，
故答案为：还原；0.75．

点评：本题考查氧化还原反应计算、配平、基本概念，难度中等，（2）中X的判断为易错点、难点，实质是考查氧化还原反应的配平．