二氧化硫和酸性高锰酸钾发生氧化还原反应,二氧化硫作为还原剂,硫元素从正四价升高到正六价转化成硫酸根,高锰酸钾里面锰元素从正七价降低到正二价的锰离子,离子方程式是 5SO2 加 2MnO4 负加 2H2O 等于 5SO4 二负加 2Mn 二正加 4H 正,对应的化学方程式可以写成 5SO2 加 2KMnO4 加 2H2O 等于 5H2SO4 加 2MnSO4 加 K2SO4,这个反应是高中化学高频考点,很多同学容易混淆,这个褪色本质是氧化还原反应,并不是二氧化硫的漂白性,酸性环境一般是用稀硫酸提供氢离子,不能用盐酸,因为盐酸里面氯离子会被高锰酸钾氧化,会干扰这个反应。
反应原理深度讲解
二氧化硫溶于水之后形成亚硫酸体系,硫是正四价,有很强的升价趋势,高锰酸钾在酸性条件下氧化性很强,高锰酸根的锰是正七价,是强氧化剂,两种物质接触之后立刻发生电子转移,正四价硫失去电子变成正六价硫酸根,正七价锰得到电子变成正二价锰离子,反应之后紫红色的高锰酸根被消耗,溶液紫红色褪去,这个现象经常用来检验或者除去二氧化硫气体。
电子得失统计
每一个 SO2 分子,硫升高 2 价,也就是失去 2 个电子
每一个 MnO4 负,锰降低 5 价,也就是得到 5 个电子
得失电子最小公倍数是 10,所以 SO2 系数是 5,高锰酸根系数是 2,这样总失去电子数是 10,总得到电子数也是 10,电子守恒。
配平完整步骤
第一步,写出核心反应物和生成物,SO2,MnO4 负,H2O,SO4 二负,Mn 二正,H 正
第二步,标注化合价变化,S 正四到正六,失 2e,Mn 正七到正二,得 5e
第三步,求最小公倍数 10,确定 SO2 系数 5,MnO4 负系数 2
第四步,填入系数,5SO2 加 2MnO4 负,右侧生成 5SO4 二负加 2Mn 二正
第五步,电荷平衡,左边电荷是 2 乘以负 1 等于负 2,右边电荷是 5 乘以负 2 加 2 乘以正 2 等于负 6,需要补充氢离子平衡电荷,右边增加 4 个 H 正
第六步,原子守恒补水分子,右侧现在有 4 个 H,所以左边添加 2 个 H2O,核对氧原子,左边 5 乘 2 加 2 乘 4 加 2 乘 1 等于 20,右边 5 乘 4 等于 20,氧原子全部守恒,离子方程式完成
第七步,改写化学方程式,把钾离子补全,高锰酸根来自高锰酸钾,反应之后生成硫酸钾硫酸锰,同时生成硫酸,得到完整化学方程式 5SO2 加 2KMnO4 加 2H2O 等于 5H2SO4 加 2MnSO4 加 K2SO4
易错点与补充说明
| 项目 | 要点 |
|---|---|
| 反应环境 | 必须酸性,一般稀硫酸酸化 |
| 现象 | 紫红色溶液逐渐褪色 |
| 反应本质 | 氧化还原,不是漂白 |
| 禁忌 | 不能用盐酸酸化高锰酸钾 |
| 用途 | 除 SO2,鉴别 SO2 |
补充说明,反应一旦温度过高,反应速率会变快,但是产物依然不变,二氧化硫如果过量,只要高锰酸钾还没有完全消耗,就会持续反应,高锰酸钾完全消耗之后,溶液不再具备紫红色,后续继续通入 SO2 不会再有明显变化。
【常见问题】
问题 1 so2 与酸性高锰酸钾反应为什么溶液会褪色
回答 1 so2 与酸性高锰酸钾反应属于氧化还原反应,紫红色高锰酸根被还原成无色的二价锰离子,所以 so2 与酸性高锰酸钾反应之后紫红色消失,这个不是漂白作用
问题 2 so2 与酸性高锰酸钾反应能不能用盐酸酸化
回答 2 so2 与酸性高锰酸钾反应不可以使用盐酸酸化,盐酸里面氯离子会被高锰酸钾氧化,会额外发生副反应,干扰 so2 与酸性高锰酸钾反应,应该选用稀硫酸酸化
问题 3 so2 与酸性高锰酸钾反应中谁是氧化剂谁是还原剂
回答 3 so2 与酸性高锰酸钾反应里面,酸性高锰酸钾是氧化剂,so2 是还原剂,so2 里面硫升价失电子,高锰酸根里面锰降价得电子
问题 4 so2 与酸性高锰酸钾反应的产物是什么
回答 3 so2 与酸性高锰酸钾反应产物是硫酸根,二价锰离子,氢离子,写成化学方程式就是硫酸,硫酸锰和硫酸钾
【免责申明】 本内容仅作为化学学科学习参考,高锰酸钾具有强氧化性,二氧化硫有毒,相关实验需要规范操作,请勿私自开展危险实验,内容不替代官方教材与课堂教学。


