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为什么一定要选择“酸性”高锰酸钾溶液

来源:未知作者:李耀军 点击:所属专题: 高锰酸钾
现行各版本普通高中课程标准实验教科书均指出KMnO 4 是常见的氧化剂,历年髙考试题中考查氧化还原 相关知识时也均涉及KMnO 4 。但是,无论是在各版本教科书中,还是在高考试题中,KMnO 4 溶液的前面往往冠 以“酸性”二字,这是为什么呢?其他条件下,KMnO 4 有氧化性吗?为

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现行各版本普通高中课程标准实验教科书均指出KMnO4是常见的氧化剂,历年髙考试题中考查氧化还原 相关知识时也均涉及KMnO4。但是,无论是在各版本教科书中,还是在高考试题中,KMnO4溶液的前面往往冠 以“酸性”二字,这是为什么呢?其他条件下,KMnO4有氧化性吗?为什么在中学阶段特别强调“酸性”条件呢?

一、关于KMnO4溶液的氧化性

KMnO4之所以具有氧化性,原因在于其中Mn( Ⅶ) 是猛元素的最高价态,得电子能力较强。但在不同条件 下,这种得电子能力存在较大不同。在酸性溶液中KMnO4表现出很强的氧化性,反应式为MnO4+8H + 5e- =Mn2++ 4H2O,其标准氧化还原电位为E0= 1. 51 V。KMnO4在中性溶液中的氧化性要比在酸性溶液中弱,反应式为 MnO4 +2H2O +3e- = MnO2 | +40H,其 标准氧化还原电位为E0 =0.588 V。在碱性溶液中KMnO4的氧化性最弱,反应式为2MnO4 +2e- =2MnO42,其标准氧化还原电位为E0 =0.564 V。即KMnO4在酸 性、中性、碱性条件下的氧化性依次减弱。

例如,在酸性条件下,KMnO4可将乙烯氧化为二氧化碳,但在中性或碱性条件下只能将乙烯氧化成乙二 醇,可见不同条件下其氧化性的差异。中学阶段以KMnO4作为常见氧化剂的代表,目的在于强调氧化剂的氧化性(得电子能力或还原剂易被氧化失电子能力) 的性质,而酸性KMnO4溶液在这方面的表现力”是最 充分

二、关于KMnO4的还原产物

《普通高中化学课程标准》要求“根据实验事实,了解氧化还原反应的本质是电子的转移,举例说明生产、 生活中常见的氧化还原反应”。化学实验在培养学生观 察能力和动手能力的同时,还承载着通过明晰的实验现 象,验证或启发学生的思考,以之辅助教学,追求最佳教 学效果的功能。

KMnO4溶液是紫红色的,不同条件下,它的还原产 物不同,颜色也各不相同。酸性条件下KMnO4的还原 产物Mn2+在浓度较大的情况下是肉色的,浓度较小的情况下近乎无色。中性条件下KMnO4的还原产物MnO2是黑色的难溶物。碱性条件下,KMnO4的还原产物 MnO42是墨绿色的。还原产物的状态和颜色是实验现象的一部分,在氧化还原反应中酸性KMnO4溶液紫红 色褪色的现象明显,不会对其他实验现象产生干扰。因 此,在实验设计时,酸性KMnO4溶液成了最佳选择。

综上所述,现行各版本教科书充分考虑了中学阶段 学生的认知水平,考虑了KMnO4在“氧化还原”部分所 扮演的角色和承载的功能,酸性KMnO4溶液无疑是最佳选择。

(责任编辑:化学自习室)
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