第 2 题

在酸性溶液中高锰酸根离子与过氧化氢反应生成Mn(II)并放出氧气。给出四个方案：(1)

2\ce{MnO4-} + 1\ce{H2O2} + 6\ce{H+} -> 2\ce{Mn^{2+}} + 3\ce{O2} + 4\ce{H2O}

；(2)

2\ce{MnO4-} + 3\ce{H2O2} + 6\ce{H+} -> 2\ce{Mn^{2+}} + 4\ce{O2} + 6\ce{H2O}

；(3)

2\ce{MnO4-} + 5\ce{H2O2} + 6\ce{H+} -> 2\ce{Mn^{2+}} + 5\ce{O2} + 8\ce{H2O}

；(4)

2\ce{MnO4-} + 7\ce{H2O2} + 6\ce{H+} -> 2\ce{Mn^{2+}} + 6\ce{O2} + 10\ce{H2O}

。(a) 哪一个正确表示了实际反应？根据电子得失进行说明。(b) 指出氧化剂和还原剂。(c) 在酸性溶液中，从过量

\ce{H2O2}

放出112 cm

^3

氧气（STP）需要多少克高锰酸钾？（

M(\ce{KMnO4}) = 158.04

g mol

^{-1}

）

第 1/3 步：电子得失守恒选定方程式3

\ce{Mn^{VII} + 5e- -> Mn^{II}}, \quad (\ce{O2})^{-II} - 2e^- -> \ce{O2^0} \Rightarrow 2\ce{Mn^{VII}} + 5(\ce{O2})^{-II} -> 2\ce{Mn^{II}} + 5\ce{O2^0}

分析

锰从+7价还原为+2价（得5个电子）；过氧氧原子从-1价氧化为0价（每分子 $\ce{H2O2}$ 失2个电子）。5与2的最小公倍数为10，故每2个 $\ce{MnO4-}$ 需5个 $\ce{H2O2}$ ——只有方程式3化学上成立。