已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下能将草酸钠（Na2C2O4）氧化：MnO-4 C2

题目内容：

已知高锰酸钾、二氧化锰在酸性条件下能将草酸钠（Na₂C₂O₄）氧化：

MnO-4 C₂O2-4 H →Mn² CO₂↑ H₂O（未配平）；

MnO₂ C₂O2-4 H →Mn² CO₂↑ H₂O（未配平）．

为测定某软锰矿中二氧化锰的质量分数，准确称量1.20g软锰矿样品，加入2.68g草酸钠固体，再加入足量的稀硫酸并加热（杂质不参加反应），充分反应后冷却，将所得溶液转移到容量瓶中用蒸馏水稀释至刻度，从中取出25.0mL，用0.0200mol•L^-1高锰酸钾溶液进行滴定．当加入20.0mL溶液时恰好完全反应，试根据以上信息完成下列各题：

（1）配平上述两个离子方程式：

______MnO14 ______C₂O2-4 ______H ═______Mn² ______CO₂↑ ______H₂O；

______MnO₂ ______C₂O2-4 ______H ═______Mn² ______CO₂↑ ______H₂O．

（2）欲求得软锰矿中二氧化锰的质量分数，还缺一个数据，这个数据是______（填数据所代表的意义）．

（3）若该数据的数值为250，求该软锰矿中二氧化锰的质量分数（写出计算过程）．

最佳答案：

（1）反应中MnO₄^-→Mn² ，锰元素化合价由 7价降低为 2价，共降低5价，C₂O₄^2-→CO₂，碳元素化合价由 3价升高为 4，共升高2价，化合价最小公倍数为10，故MnO₄^-系数为2，C₂O₄^2-系数为5，再根据元素守恒可知Mn² 系数为2、CO₂系数为10，根据电荷守恒可知H 系数为16，根据氢元素守恒可知H₂O系数为8，配平后离子方程式为2MnO₄^- 5C₂O₄^2- 16H =2Mn² 10CO₂ 8H₂O．

反应中MnO₂→Mn² ，锰元素化合价由 4价降低为 2价，共降低2价，C₂O₄^2-→CO₂，碳元素化合价由 3价升高为 4，共升高2价，化合价最小公倍数为2，故MnO₂系数为1，C₂O₄^2-系数为1，再根据元素守恒可知Mn² 系数为1、CO₂系数为2，根据电荷守恒可知H 系数为4，根据氢元素守恒可知H₂O系数为2，配平后离子方程式为MnO₂ C₂O₄^2- 4H =Mn² 2CO₂ 2H₂O．

故答案为：

25、16=2、10、8；

11、4=1、2、2．

（2）锰酸钾溶液滴定稀释后25.0mL溶液中未反应的C₂O₄^2-，需要知道总共剩余的C₂O₄^2-，才能计算二氧化锰的质量分数，还需要知道稀释后溶液的体积，即该体积为容量瓶的容积．

故答案为：容量瓶的容积．

（3）n（C₂O₄^2-）=2.68g134g/mol=0.02mol，

滴定250mL稀释后的溶液，消耗n（MnO₄^-）=0.0200mol•L^-1×0.02L×10=0.004mol，

根据氧化还原反应中得失电子数相等，有：

n（MnO₂）×2 0.004mol×5=0.02mol×2，

所以n（MnO₂）=0.01mol，

所以w（MnO₂）=0.01mol×87g/mol1.20g×100%=72.5%．

答：该软锰矿中二氧化锰的质量分数为72.5%．

答案解析：

2.68g134g/mol

考点核心：

配平简介：化学反应方程式严格遵守质量守恒定律，书写化学反应方程式写出反应物和生成物后，往往左右两边各原子数目不相等，不满足质量守恒定律，这就需要通过配平来解决。