Question

KMnO₄的氧化性隨pH的減小而增大．其在酸性介質(zhì)中還原產(chǎn)物是Mn²⁺；在中性或堿性介質(zhì)中還原產(chǎn)物主要是MnO₂．
（1）應(yīng)該在

 

（選填“酸性”、“堿性”或“中性”）介質(zhì)中制備KMnO₄．
（2）在亞硫酸溶液中滴入酸性KMnO₄溶液．將該反應(yīng)的氧化劑、還原劑和配平后的系數(shù)填入正確位置，并標(biāo)出電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目

 

．
（3）三氯乙烯（C₂HCl₃）是地下水有機(jī)污染物的主要成分，研究顯示在地下水中加入KMnO₄溶液可將其中的三氯乙烯除去，氧化產(chǎn)物只有CO₂，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式

 

．
（4）加入過(guò)量的KMnO₄才能將水中的三氯乙烯徹底除去．已知n（KMnO₄）：n（C₂HCl₃）=5：1時(shí)，水樣中的三氯乙烯基本完全去除．某地下水樣品中三氯乙烯的質(zhì)量濃度為1×10^-4g/L，計(jì)算每處理1m³該地下水，需KMnO₄

 

 g．

Answer 1

分析：（2）根據(jù)KMnO₄的氧化性隨pH的減小而增大，制備KMnO₄時(shí)應(yīng)使得它成弱氧化性；
（2）根據(jù)化合價(jià)變化結(jié)合氧化劑與還原劑之間電子守恒標(biāo)注轉(zhuǎn)移電子；
（3）根據(jù)題目信息，原子守恒確定產(chǎn)物，再根據(jù)氧化還原反應(yīng)中得失電子數(shù)相等結(jié)合原子守恒配平方程式；
（4）根據(jù)氧化還原反應(yīng)中n（KMnO₄）：n（C₂HCl₃）=5：1時(shí)，水樣中的三氯乙烯基本完全去除來(lái)計(jì)算．

解答：解：（1）KMnO₄的氧化性隨pH的減小而增大，制備KMnO₄時(shí)應(yīng)使得它成弱氧化性，所以在堿性介質(zhì)中制備KMnO₄，故答案為：堿性；
（2）在亞硫酸溶液中滴入酸性KMnO₄溶液，KMnO₄是氧化劑，亞硫酸是還原劑，該反應(yīng)中化合價(jià)的變化為：KMnO₄→MnSO₄，Mn元素由+7價(jià)→+2價(jià)，一個(gè)KMnO₄分子得5個(gè)電子；H₂SO₃→H₂SO₄，S元素由+4價(jià)→+6價(jià)，一個(gè)H₂SO₃失去2個(gè)電子，得失電子的最小公倍數(shù)為10，所以KMnO₄的計(jì)量數(shù)為2，H₂SO₃的計(jì)量數(shù)為5，即氧化劑和還原劑的定量關(guān)系為：2KMnO₄+5H₂SO₃，依據(jù)化合價(jià)變化和電子守恒得到電子轉(zhuǎn)移為10e^-，故答案為：；
（3）KMnO₄溶液與三氯乙烯反應(yīng)，根據(jù)信息產(chǎn)物有MnO₂，CO₂，根據(jù)原子守恒產(chǎn)物也有：KCl，HCl，該反應(yīng)中化合價(jià)的變化為：KMnO₄→MnO₂，Mn元素由+7價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)KMnO₄分子得3個(gè)電子；C₂HCl₃→CO₂，C元素由+1價(jià)→+4價(jià)，一個(gè)C₂HCl₃失去6個(gè)電子，得失電子的最小公倍數(shù)為6，所以KMnO₄的計(jì)量數(shù)為2，H₂SO₃的計(jì)量數(shù)為1，結(jié)合原子守恒配平方程式得：C₂HCl₃2KMnO₄+C₂HCl₃═2KCl+2CO₂↑+2MnO₂+HCl，故答案為：2KMnO₄+C₂HCl₃═2KCl+2CO₂↑+2MnO₂+HCl；
（4）由關(guān)系式：5KMnO₄ ～C₂HCl₃
                790       131.5
         m （KMnO₄）      1000L×1×10^-4g/L

790

m (KMnO 4)

=

131.5

1000L×1×10-4g/L

，解得 m （KMnO₄）=0.6 g，故答案為：0.6．

點(diǎn)評(píng)：本題主要考查了氧化還原反應(yīng)中電子得失守恒以及化學(xué)計(jì)算，難度中等，根據(jù)電子得失相等是氧化還原配平的依據(jù)．