劉鳳艷
酸性KMnO4溶液(加有稀H2SO4)具有強氧化性,能夠?qū)⒋肌⑷⒓姿?、甲酸鹽和甲酸酯等烴的含氧衍生物氧化。其化學(xué)方程式的書寫方法是:要首先弄清反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物,然后用化合價升降法(在有機物中,H為+1價,0為—2價,根據(jù)化合物中元素化合價代數(shù)和為0的原則可確定出C的化合價;也可根據(jù)C—H鍵中C顯—1價,C—0鍵中C顯+1價,C=0鍵中C顯+2價,碳碳鍵中C顯0價,確定出發(fā)生變化的基團中C的化合價)進行配平(“↑”表示元素的化合價升高,“↓”表示元素的化合價的降低)。
書寫一:醇與酸性KMnO,溶液反應(yīng)化學(xué)方程式
醇與酸性KMnO4溶液反應(yīng),所得生成物的一般規(guī)律是:KMnO4的還原產(chǎn)物為MnSO4;甲醇被氧化為CO2;連有羥基碳原子上有2個氫原子的醇(伯醇)被氧化為羧酸;連有羥基碳原子上有1個氫原子的醇(仲醇)被氧化為酮。
例1 寫出甲醇與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
解析甲醇與酸性KMnO4溶液反應(yīng),反應(yīng)物為CH3OH、KMnO4和H2SO4,生成物為CO2、 K2SO4、MnSO4和H2O。則
先確定CH3OH和KMnO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5和6,然后確定出CO2、K2SO4、MnSO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5、3和6,最后依次確定出H2SO4和H2O的化學(xué)計量數(shù)分別為9和19,得:
5CH3OH+6KMnO4+9H2SO4→ 5CO2+3K2SO4+6MnSO4+19H2O
答案:5CH3OH+6KMnO4+9H2SO4→
5CO2+3K2SO4+6MnSO4+19H2O
書寫二:醛與酸性KMnO,溶液反應(yīng)化學(xué)方程式
醛與酸性KMnO,溶液反應(yīng),所得生成物的一般規(guī)律是:KMnO4的還原產(chǎn)物為MnSO4;甲醛被氧化為CO2;其他醛中的醛基被氧化為羧基,即生成羧酸。
例2 寫出甲醛與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
解析甲醛與酸性KMnO4溶液反應(yīng),反應(yīng)物為HCHO、KMnO4和H2SO4,生成物為CO2、 K2SO4、MnSO4和H2O。則
先確定 HCHO和KMnO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5、4,然后確定出CO2、K2SO4、MnSO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5、2和4,最后依次確定出H2SO4和H2O的化學(xué)計量數(shù)分別為6和11,即得:
5HCHO+4KMnO4+6H2SO4→
5CO2+2K2SO4+4MnSO4+11H2O
答案:5HCHO+4KMnO4+6H2SO4→
5CO2+2K2SO4+4MnSO4+11H2O
書寫三、甲酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng)化學(xué)方程式
甲酸與酸性KMnO4溶液反應(yīng),所得生成物的一般規(guī)律是:KMnO4的還原產(chǎn)物為MnSO4,甲酸被氧化為CO2。
例3 寫出甲酸與酸性KMnO,溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
解析甲酸與酸性KMnO,溶液反應(yīng),反應(yīng)物為HCOOH、KMnO4和H2SO4,生成物為CO2、 K2SO4、MnSO4和H2O。則
先確定HCOOH和KMnO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5和2,然后確定出CO2、K2SO4和MnSO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5、1和2,最后依次確定出H2SO4和H2O的化學(xué)計量數(shù)分別為3和8。即得:
5HCOOH+2KMnO4+3H2SO4→
5CO2+K2SO4+2MnSO4+8H2O
答案:5HCOOH+2KMnO4+3H2SO4→
5CO2+K2SO4+2MnSO4+8H2O
書寫四、甲酸鹽與酸性KMnO4溶液反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫
甲酸鹽與酸性KMnO,溶液反應(yīng),所得生成物的一般規(guī)律是:KMnO4的還原產(chǎn)物為MnSO4,甲酸鹽被氧化為CO2。
例4 寫出甲酸鉀與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
解析甲酸鉀與酸性KMnO4溶液反應(yīng),反應(yīng)物為HCOOK、KMnO4和H2SO4,生成物為CO2、 K2SO4、MnSO4和H2O。則
先確定HCOOK和KMnO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5和2,然后確定出CO2、K2SO4和MnSO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5、7/2和2,最后依次確定出H2SO4和H2O的化學(xué)計量數(shù)分別為11/2和8。即得:
5HCOOK+2KMnO4+11/2H2SO→ 5CO2+7/2K2SO4+2MnSO4+8H2O
兩邊同乘以2得:
10HCOOK+4KMnO4+11H2SO4→ 10CO2+7K2SO4+4MnSO4+16H2O
答案:10HCOOK+4KMnO4+11H2SO4→
10CO2+7K2SO4+4MnSO4+16H2O
書寫五、甲酸酯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)化學(xué)方程式的書寫
甲酸酯與酸性KMnO4溶液反應(yīng),所得生成物的一般規(guī)律是:KMnO4的還原產(chǎn)物為MnSO4,甲酸甲酯被氧化為CO2;其他甲酸酯被氧化為CO2和羧酸或酮(若相應(yīng)醇為伯醇、氧化為羧酸;若相應(yīng)醇為仲醇、氧化為酮)。
例5 寫出甲酸甲酯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
解析甲酸甲酯與酸性KMnO4溶液反應(yīng),反應(yīng)物為HCOOCH3、KMnO4和H2SO4,生成物為 CO2、K2SO4、MnSO4和H2O。則
先確定HCOOCH3和KMnO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5和8,然后確定出CO2、K2SO4和MnSO4的化學(xué)計量數(shù)分別為10、4和8,最后依次確定出H2SO4和H2O的化學(xué)計量數(shù)分別為12和22。即得:
5HCOOCH3+8KMnO4+12H2SO4→ 10CO2+4K2SO4+8MnSO4+22H2O 答案:5HCOOCH3+8KMnO4+12H2SO4→
10CO2+4K2SO4+8MnSO4+22H2O
例6 寫出甲酸乙酯與酸性KMnO4溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式。
解析甲酸乙酯與酸性KMnO4溶液反應(yīng),反應(yīng)物為HCOOCH2CH3、KMnO4和H2SO4,生成物為CO2、CH,COOH、K2SO4、MnSO4和H2O。則
先確定HCOOCH2CH3和KMnO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5和6,然后確定出CO2、CH,COOH、K2SO4和MnSO4的化學(xué)計量數(shù)分別為5、5、3和6,最后依次確定出H2SO4和H2O的化學(xué)計量數(shù)分別為9和14。即得:
5HCOOCH2CH3+6KMnO4+9H2SO4→ 5CO2+5CH,COOH+3K2SO4+6MnSO4+14H2O
答案:5HCOOCH2CH3+6KMnO4+9H2SO4 →5CO2+5CH3COOH+3K2SO4+6MnSO4+ 14H2O
(收稿日期:2022—03—20)3EE94A63-B282-4387-979C-06BC6E49070F