Question

【題目】在酸性溶液中用400mL 0.075molL-1的KMnO4溶液處理2gCu2S和CuS的混合物，發生如下反應： ① 8MnO4- + 5Cu2S + 44H+ = 10Cu2+ + 5SO2↑+ 8Mn2+ + 22H2O② 6MnO4- + 5CuS + 28H+ = 5Cu2+ + 5SO2↑+ 6Mn2+ + 14H2O，反應后煮沸溶液，趕盡SO2，剩余的KMnO4恰好與350mL 0.1molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應。已知該反應的化學方程式如下：2KMnO4+10(NH4)2Fe(SO4)2+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O

（1）反應①的氧化劑為____；還原劑為_______；氧化產物為___________。

（2）用雙線橋法標出反應②的電子轉移情況____ 6MnO4- + 5CuS + 28H+ = 5Cu2+ + 6Mn2++ 5SO2↑ + 14H2O

（3）反應②中每轉移3mol電子，可生成標準狀況下氣體的體積為_________L。

（4）KMnO4溶液與固體混合物反應后，剩余KMnO4的物質的量為 ______ mol。

Answer 1

【答案】MnO4- Cu2S Cu2+和SO2 11.2 0.007

【解析】

（1）反應①8MnO4- + 5Cu2S + 44H+ = 10Cu2+ + 5SO2↑+ 8Mn2+ + 22H2O中Mn元素的化合價降低，則MnO4-為氧化劑，Cu、S元素的化合價升高，Cu2S為還原劑，失去電子被氧化，則Cu2+、SO2為氧化產物，

答案為：MnO4-；Cu2S；Cu2+和SO2；

（2）反應6MnO4- + 5CuS + 28H+ = 5Cu2+ + 6Mn2++ 5SO2↑ + 14H2O中，錳元素從+7價降低為+2價，得到6×5e- 電子；硫元素由-2價變為+4價，失去5×6e- 電子；反應②的電子轉移情況為，

答案為：；

（3）反應②6MnO4- + 5CuS + 28H+ = 5Cu2+ + 6Mn2++ 5SO2↑ + 14H2O中每轉移30mol電子生成5mol SO2，則每轉移3mol電子，生成0.5mol SO2，標準狀況下的體積為0.5mol ×22.4L/mol=11.2L，

答案為：11.2；

（4）剩余的KMnO4恰好與350mL 0.1molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2溶液完全反應，根據反應2KMnO4+10(NH4)2Fe(SO4)2+8H2SO4=K2SO4+2MnSO4+10(NH4)2SO4+5Fe2(SO4)3+8H2O，350mL 0.1molL-1的(NH4)2Fe(SO4)2的物質的量=0.1molL-1×350×10-3L=0.035 mol，需要高錳酸鉀的物質的量為×0.035 mol=0.007 mol，

答案為：0.007 mol。