Question

14．酒后駕車已成為一個社會問題．2013年1月1日起執(zhí)行的新交通法規(guī)對酒后駕車作出嚴厲的處罰規(guī)定，檢測駕駛人員呼氣中酒精濃度（BrAC）的方法有多種．
（1）早期是利用檢測試劑顏色變化定性判斷BrAC，曾用如下反應檢測BrAC：
3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O．請配平上述方程式
（2）已知KMnO₄在酸性條件下氧化性增強，能得到更多的電子，若在稀硫酸中反應的氧化產物為乙酸，則還原產物為MnSO₄；若反應產生了12.0mg乙酸，則轉移的電子物質的量是0.0008mol．
（3）受上述方法啟發(fā)，后來用五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，該反應的化學方程式為I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O．
（4）如圖是一種酸性燃料電池酒精檢測儀，具有自動吹氣、流量偵測與控制的功能，非常適合進行現場酒精檢測．則該電池的負極反應式為CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正極反應式為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O．
（5）1994年美國首次批準使用唾液酒精含量檢測方法，成為血液、呼氣之后的第三種檢測手段．其原理是在乙醇氧化酶作用下，乙醇與氧氣反應生成乙醛和過氧化氫，判斷該條件下乙醇、氧氣、乙醛和過氧化氫四種物質中氧化性最強的物質是O₂（填寫化學式）．

Answer 1

分析 （1）反應中KMnO₄中Mn元素化合物由+7價降低為MnO₂中+4價，C元素的化合價升高，結合電子、原子守恒配平；
（2）KMnO₄在酸性條件下氧化性增強，在稀硫酸中將乙醇氧化為乙酸，Mn元素被還原為較低價態(tài)的Mn²⁺；
（3）五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，用淀粉檢驗碘的生成，反應有碘生成；
（4）酸性燃料電池中，負極上乙醇失去電子，正極上氧氣得到電子；
（5）根據氧化劑氧化性強于氧化產物的氧化性判斷．

解答 解：（1）反應中KMnO₄中Mn元素化合物由+7價降低為MnO₂中+4價，C元素的化合價升高，由電子及原子守恒可知，反應為3CH₃CH₂OH+2KMnO₄→3CH₃CHO+2MnO₂+2KOH+2H₂O，
故答案為：3；2；3；2；2；2；
（2）KMnO₄在酸性條件下氧化性增強，在稀硫酸中將乙醇氧化為乙酸，Mn元素被還原為較低價態(tài)的Mn²⁺，故還原產物為MnSO₄，12.0mg乙酸的物質的量為$\frac{0.012g}{60g/mol}$=2×10^-4mol，反應中C元素化合價由乙醇中的+2升高為乙酸中0價，故轉移電子為2×10^-4mol×2×（2-0）=0.0008mol，
故答案為：MnSO₄；0.0008mol；
（3）五氧化二碘的淀粉溶液檢測BrAC，乙醇被氧化為乙醛，用淀粉檢驗碘的生成，反應有碘生成，反應方程式為I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O，
故答案為：I₂O₅+5CH₃CH₂OH→I₂+5CH₃CHO+5H₂O；
（4）酸性燃料電池中，負極上乙醇失去電子，負極反應為CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺，正極上氧氣得到電子，正極反應為O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O，
故答案為：CH₃CH₂OH-4e^-+H₂O=CH₃COOH+4H⁺；O₂+4e^-+4H⁺=2H₂O；
（5）反應中氧氣是氧化劑，乙醇是還原劑，乙醛是氧化產物，過氧化氫是還原產物，氧化劑的氧化性強于氧化產物的氧化性，也強于還原劑、還原產物的氧化性，故氧氣的氧化性最強，故答案為：O₂．

點評 本題考查較綜合，涉及氧化還原反應的計算與配平、氧化還原反應的應用及原電池等，綜合性較強，側重分析與遷移應用能力及高頻考點的考查，題目難度中等．