《2025年赢在微点化学》

考向六 电子转移数目的分析方法
6. 在稀硫酸中，KMnO₄和H₂O₂能发生氧化还原反应。
氧化反应：H₂O₂ - 2e⁻═2H⁺ + O₂↑
还原反应：MnO₄⁻ + 5e⁻ + 8H⁺═Mn²⁺ + 4H₂O
（1）写出该氧化还原反应的离子方程式：______________________________。
（2）反应中氧化剂是________；被氧化的元素是__________；若有0.5 mol H₂O₂参加此反应，电子转移个数约为____________。
（3）若KMnO₄的量不足，在Mn²⁺的催化作用下，H₂O₂仍能分解，分解反应的化学方程式为____________________________；这时若有0.5 mol H₂O₂发生分解，电子转移个数约为__________________。

答案：
(1)5H₂O₂ + 2MnO₄⁻ + 6H⁺==5O₂↑ + 2Mn²⁺ + 8H₂O
(2)KMnO₄ 氧元素 6.02×10²³
(3)2H₂O₂$\stackrel{Mn^{2+}}{==}$2H₂O + O₂↑ 3.01×10²³
解析
(1)氧化反应、还原反应分别改写为
5H₂O₂ - 10e⁻==10H⁺ + 5O₂↑
2MnO₄⁻ + 10e⁻ + 16H⁺==2Mn²⁺ + 8H₂O
两式相加得5H₂O₂ + 2MnO₄⁻ + 6H⁺==5O₂↑ + 2Mn²⁺ + 8H₂O。
(2)由题意知H₂O₂ ～ 2e⁻
　　　　　　1mol　　　2mol
　　　　　　0.5mol　　1mol
(3)由2H₂O₂$\stackrel{Mn^{2+}}{==}$2H₂O + O₂↑得关系式
2H₂O₂ ～ 2e⁻
2mol　　　2mol
0.5mol　　0.5mol

7.在碱性溶液中可发生如下反应：$2R(OH)_3 + 3ClO^- + 4OH^- \xlongequal{\;\;} 2RO_4^{n-} + 3Cl^- + 5H_2O$。则$RO_4^{n-}$中 R 元素的化合价是 （ ）
A.+3 价
B.+4 价
C.+5 价
D.+6 价

答案： D 解析 该氧化还原反应中，Cl元素由+1价降至-1价，设RO₄ⁿ⁻中R元素为x价，R(OH)₃中R元素为+3价，根据氧化还原反应中化合价升降总数相同，2×(x - 3)=3×[+1 - (-1)]，解得x = +6。

8.$R_2O_8^{n-}$在一定条件下可以把$Mn^{2+}$氧化成$MnO_4^-$，若反应中$R_2O_8^{n-}$变为$RO_4^{2-}$，又知反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 5 : 2，则 n 值为 （ ）
A.1
B.2
C.3
D.4

答案： B 解析 根据得失电子守恒，2 mol Mn²⁺→2 mol MnO₄⁻，失电子2×5 mol = 10 mol，所以每1 mol R₂O₈ⁿ⁻→2 mol RO₄²⁻得2 mol e⁻，根据各元素的原子守恒写出并配平方程式为8H₂O + 5R₂O₈ⁿ⁻ + 2Mn²⁺ = 2MnO₄⁻ + 10RO₄²⁻ + 16H⁺，由电荷守恒得 - 5n + 2×2 = - 1×2 + (- 2×10)+16，解得n = 2。

9.取 x g 铜镁合金完全溶于浓硝酸中，反应过程中硝酸被还原只产生 8 960 mL 的$NO_2$气体和 672 mL 的$N_2O_4$气体(都已折算为标准状况)，在反应后的溶液中加入足量的氢氧化钠溶液，生成沉淀的质量为 17.02 g。则 x 等于（ ）
A.8.64
B.9.20
C.9.00
D.9.44

答案：
B 解析 反应流程为

x g = 17.02 g - m(OH⁻)，而OH⁻的物质的量等于镁、铜失去电子的物质的量，等于浓硝酸得电子的物质的量，即n(OH⁻)=8.96 L / 22.4 L·mol⁻¹×1 + 0.672 L / 22.4 L·mol⁻¹×2×1 = 0.46 mol，所以x g = 17.02 g - 0.46 mol×17 g·mol⁻¹ = 9.20 g。