题文
在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的两个半反应.Cu2O-2e-+2H+═2Cu2++H2O是一个半反应式.下列五种物质FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI中的一种能使上述半反应顺利发生.
(1)写出并配平该氧化还原反应的离子方程式:______.
(2)向(1)中反应后的溶液里加入酸性高锰酸钾溶液,得还原产物Mn2+(无色),反应的离子方程式为______;判断Cu2+、MnO-、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序是______(用离子符号表示).
(3)某同学用上述原理测定一种含Cu2O的矿石中Cu2O的质量分数:称量5.0g矿石溶于足量的硫酸铁和硫酸的混合溶液中,充分反应后,用酸性高锰酸钾溶液滴定,消耗0.100 0mol•L-1的高锰酸钾溶液的体积为100.00mL.
①滴定时,滴定终点的颜色为______.
②该同学测得矿石样品中Cu2O的质量分数为______.
③下列情况使测定结果一定偏高的是______.
A.开始和终点都是仰视读数
B.没有用待装液润洗滴定管
C.称量时,砝码与样品放反了
D.样品中含有较强还原性杂质
E.高锰酸钾溶液中含有NO-3
F.用酸性高锰酸钾溶液润洗锥形瓶.
题型:未知 难度:其他题型
答案
(1)反应Cu2O-2e-+2H+═2Cu2++H2O中失电子,所以另一个半反应中得电子,发生还原反应,根据提供的物质知,硫酸铁作氧化剂得电子生成硫酸亚铁,所以该反应的离子方程式为:Cu2O+2H++2Fe3+=2Cu2++H2O+2Fe2+
故答案为:Cu2O+2H++2Fe3+=2Cu2++H2O+2Fe2+.
(2)亚铁离子有还原性,酸性条件下高锰酸根离子有强氧化性,所以二价亚铁离子和高锰酸根离子发生氧化还原反应生成铁离子和二价锰离子,离子方程式为:5Fe2++MnO4-+8H+=5 Fe3++Mn2++4H2O,该反应中高锰酸根离子的氧化性大于铁离子的氧化性,反应Cu2O+2H++Fe3+=2Cu2++H2O+Fe2+中铁离子氧化性大于铜离子,所以Cu2+、MnO4-、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序MnO4-、Fe3+、Cu2+.
故答案为:5Fe2++MnO4-+8H+=5 Fe3++Mn2++4H2O;MnO4-、Fe3+、Cu2+.
(3)①滴定终点为:无色变为紫红色,30秒内不褪色.
故答案为:无色变为紫红色,30秒内不褪色.
②设亚铁离子的物质的量为x.
5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O
5mol 1mol
x 0.100 0mol•L-1×0.1L.
x=0.05mol
设氧化亚铜的质量是y.
Cu2O+2H++2Fe3+=2Cu2++H2O+2Fe2+
144g 2mol
y 0.05mol
y=3.6g
所以氧化亚铜的质量分数=3.6g5.0g×100%=72%.
故答案为72%.
③A.开始和终点都是仰视读数,溶液的体积不变,所测浓度不变,故A错误.
B.没有用待装液润洗滴定管,导致使用溶液的体积偏大,所测浓度偏高,故B正确.
C.称量时,砝码与样品放反了,游码未动,药品质量和砝码质量相等,所测浓度不变,故C错误.
D.样品中含有较强还原性杂质,导致使用溶液的体积偏大,所测浓度偏高,故D正确.
E.高锰酸钾溶液中含有NO-3,导致使用溶液的体积偏小,所测浓度偏低,故E错误.
F.用酸性高锰酸钾溶液润洗锥形瓶,导致所以溶液体积偏小,所测溶液浓度偏低,故F错误.
故选BD.
解析
3.6g5.0g
考点
据考高分专家说,试题“在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同.....”主要考查你对 [氧化还原反应的本质和特征 ]考点的理解。
氧化还原反应的本质和特征
氧化还原反应的本质:
电子的转移(得失或偏移)
氧化还原反应的特征:
化合价升降(某些元素化合价在反应前后发生变化,是氧化还原反应判别的依据)
氧化还原反应的发展史:
- 物质与氧气发生的反应属于氧化反应,含氧化合物中氧被夺去的反应属于还原反应。
- 有化合价升降的反应属于氧化还原反应。
- 有电子得失或偏移的反应属于氧化还原反应。
对物质的认识存在发展的过程,从最初的隔离开的氧化反应、还原反应,到从表面上看化合价变化的氧化还原反应,把氧化与还原统一在一个概念下,再透过现象看本质,化合价的变化是有电子得失或偏移引起的。
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氧化还原反应中应注意的几个问题:
1、氧化剂氧化性的强弱,不是看得电子的多少,而是看得电子的难易;
还原剂还原性的强弱,不是看失电子的多少,而是看失电子的难易。
eg:氧化性:浓HNO3>稀HNO3还原性:Na>Al
2、有新单质参加或生成的反应不一定是氧化还原反应 eg:C(金刚石)==C(石墨);3O2==2O3(放电);P4(白磷)==4P(红磷)
3、任何元素在化学反应中,从游离态变为化合态,或由化合态变为游离态,均发生氧化还原反应(比如置换反应,化合反应,分解反应)
4、置换反应一定是氧化还原反应,复分解反应一定不是氧化还原反应;有单质参加的化合反应和有单质生成的分解反应全部属于氧化还原反应。
5、元素具有最高价的化合物不一定具有强氧化性! eg.H3PO4、H2SiO3(或H4SiO4)两酸均无强氧化性但硝酸有强氧化性。
氧化还原的表示可用单线桥也可用双线桥:
一、双线桥法:
此法不仅能表示出电子转移的方向和总数,还能表示出元素化合价升降和氧化、还原关系。双线桥的箭头始于反应物有关元素的原子或离子,箭头指向发生化合价变化后生成物中对应元素的原子或离子或原子团。
标变价 明确标出所有发生氧化还原反应的元素的化合价,不变价的元素不标化合价。
连双线 将标化合价的同一元素用直线加箭头从反应物指向生成物(注意:箭头的起止一律对准各元素)
标得失 1.标电子转移或偏离数 明确标出得失电子数,格式为“得/失发生氧化还原反应原子个数×单位原子得失电子数”
2.标化合价变化 一律标出化合价的变化,只有“化合价升高”“化合价降低”这两种写法,不可写为“升价”“降价”等
3.标出元素反应类型 一律标出元素所发生的反应,“被氧化”或“被还原”,其余写法均不正确
4.检查得失电子守恒 检查得失电子数是否相等,如不相等则重新分析。
二、单线桥法:
在氧化还原反应中,有电子发生转移(得失或偏移),也就是在反应物中有元素电子发生得失或偏移,这时用一条带箭头的曲线从失去电子的元素指向得到电子的元素,并在“桥”上标出转移的电子数,这种表示方法叫单线桥法。
(1)标价态明确标明发生氧化还原反应的元素的化合价
(2)连单线连接方程式左边的氧化剂与还原剂,箭头一律指向氧化剂
(3)不注得失标出转移的电子的总数,这里不用像双线桥那样,仅需直接标出电子总数
注意事项:
(1)不得标明"得"或"失",否则是错的
(2)箭头表示电子转移的方向,指向氧化剂注意:为了规范起见,单线桥法最好不用于自身氧化还原的反应,因为那样标记会使反应中的电子去向不明确,故在自身氧化还原的反应方程式中最好用双线桥法表示电子转移。




