2019年高考化學(xué)一輪總復(fù)習(xí) 考點(diǎn)掃描 專題05 氧化還原子反應(yīng)配平及計算學(xué)案.doc

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專題05 氧化還原子反應(yīng)配平及計算 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1.掌握常見氧化還原反應(yīng)方程式的配平。 2.掌握常見氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計算。 【考情分析】氧化還原反應(yīng)的規(guī)律在高考中主要體現(xiàn)在應(yīng)用電子守恒規(guī)律解答有關(guān)計算上，氧化還原反應(yīng)方程式的配平和有關(guān)氧化還原反應(yīng)的計算，新課標(biāo)卷近五年共計考查6次。題型有選擇題和填空題兩種形式，以填空題為主，試題難度偏大。 【考點(diǎn)過關(guān)】 考點(diǎn)一 氧化還原反應(yīng)配平 1. 氧化還原反應(yīng)配平 基本原則 得失電子守恒是指在氧化還原反應(yīng)中，失電子數(shù)一定等于得電子數(shù)，即得失電子數(shù)目保持守恒 任何化學(xué)反應(yīng)在反應(yīng)前后應(yīng)遵守質(zhì)量守恒，也就是反應(yīng)前后各元素原子個數(shù)相等 電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽離子所帶電荷數(shù)必須相等 配平的步驟 標(biāo)好價：正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價有變化的元素的化合價 列變化：列出元素化合價升高和降低的數(shù)值 求總數(shù)：求元素化合價升高和降低的總數(shù)，確定氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物的化學(xué)計量數(shù) 配系數(shù)：用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù) 細(xì)檢查：利用“守恒”三原則(即質(zhì)量守恒、得失電子守恒、電荷守恒)，逐項(xiàng)檢查配平的方程式是否正確。 2KMnO4+16HCl=2KCl+2MnCl2+5Cl2↑+8H2O 2. 新情景下氧化還原方程式的書寫 找物質(zhì) 依據(jù)題給信息或流程圖，結(jié)合元素化合價變化，找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 會配平 先用“化合價升降法”配平含有變價元素的物質(zhì)的化學(xué)計量數(shù)，然后由原子守恒確定未知物，再根據(jù)原子守恒進(jìn)行配平 再檢查 在酸性條件下，離子方程式中不能出現(xiàn)OH-；在堿性條件下，離子方程式中不能出現(xiàn)H+。酸性條件下多氧配H+生成水(在反應(yīng)物或生成物中配上H+)；堿性條件下多氧配水另一側(cè)生成OH-(在反應(yīng)物或生成物中配上水) 注意反應(yīng)物的量不同(或溶液濃度的不同)，產(chǎn)物不同，如過量的鐵與稀硝酸反應(yīng)，生成亞鐵 注意溶液的酸堿性不同，對產(chǎn)物的影響，如高錳酸鉀在酸性條件下一般還原為Mn2+，而在堿性條件下則得到MnO2 【考點(diǎn)演練】按要求完成下列氧化還原反應(yīng)的方程式： （1）（2016年高考全國卷Ⅱ）實(shí)驗(yàn)室中可用次氯酸鈉溶液與氨反應(yīng)制備聯(lián)氨，反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________________________________________。 （2）（2016年高考天津卷）MnO(OH)2＋I(xiàn)－＋H＋―→Mn2＋＋I(xiàn)2＋H2O(未配平)其化學(xué)計量數(shù)依次為_______________________________________________。 （3）（2016年高考四川卷）在稀硫酸中，Cr的最高價含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化氧的一種氫化物，Cr被還原為＋3價，該反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________________________。 （4）(2016年高考上海卷)NaOCN與NaClO反應(yīng)，生成Na2CO3、CO2、NaCl和N2(已知HCN、HOCN中N元素的化合價相同)則反應(yīng)的離子方程式： 。 （5）（2015年高考全國卷Ⅱ）將ClO2通入KI和H2SO4的混合液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_________________________。 （6）（2015年高考福建卷）KClO3與KI淀粉溶液混合后溶液顯藍(lán)色，假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，則此反應(yīng)的離子方程式為_____________________________________。 2：3，反應(yīng)的離子方程式為2CNO－+3ClO－=CO2↑+ CO32－+3Cl－+N2↑。（5）ClO2具有強(qiáng)氧化性，通入錐形瓶與酸性碘化鉀溶液反應(yīng)，氧化I—為I2，自身被還原為Cl—，同時生成水，反應(yīng)離子方程式為2ClO2＋10I－＋8H＋＝2Cl－＋5I2＋4H2O。（6）溶液顯藍(lán)色證明產(chǎn)生了I2；假設(shè)氧化產(chǎn)物唯一，還原產(chǎn)物為KCl，根據(jù)氧化還原反應(yīng)中電子守恒、電荷守恒及原子守恒，可得該反應(yīng)的離子方程式為ClO3-+6I-+6H+=Cl-+3I2+3H2O。 答案：(1)NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O(2)1,2,4,1,1,3(3)3H2O2＋K2Cr2O7＋4H2SO4===3O2↑＋K2SO4＋Cr2(SO4)3＋7H2O（4）2CNO－+3ClO－=CO2↑+ CO32－+3Cl－+N2↑(5)2ClO2＋10I－＋8H＋===5I2＋4H2O＋2Cl－(6)ClO＋6I－＋6H＋===Cl－＋3I2＋3H2O 考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)的計算 對于氧化還原反應(yīng)的計算，要根據(jù)氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì)——反應(yīng)中氧化劑得到電子總數(shù)與還原劑失去電子總數(shù)相等，即得失電子守恒。利用守恒思想，可以拋開繁瑣的反應(yīng)過程，可不寫化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過程，只要把物質(zhì)分為初態(tài)和終態(tài)，從得電子與失電子兩個方面進(jìn)行整體思維，便可迅速獲得正確結(jié)果。 兩元素間得失守恒 找出氧化劑、還原劑及相應(yīng)的還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物 找準(zhǔn)一個原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個數(shù)) 根據(jù)題中物質(zhì)的物質(zhì)的量和得失電子守恒列出等式：n(氧化劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價－低價)＝n(還原劑)變價原子個數(shù)化合價變化值(高價—低價) 多步反應(yīng)得失守恒 有的試題反應(yīng)過程多，涉及的氧化還原反應(yīng)也多，數(shù)量關(guān)系較為復(fù)雜，若用常規(guī)方法求解比較困難，若抓住失電子總數(shù)等于得電子總數(shù)這一關(guān)系，則解題就變得很簡單。解這類試題時，注意不要遺漏某個氧化還原反應(yīng)，要理清具體的反應(yīng)過程，分析在整個反應(yīng)過程中化合價發(fā)生變化的元素得電子數(shù)目和失電子數(shù)目 【考點(diǎn)演練】(1) 現(xiàn)有24 mL濃度為0.05 molL－1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 molL－1的K2Cr2O7溶液完全反應(yīng)。已知Na2SO3可被K2Cr2O7氧化為Na2SO4，則元素Cr在還原產(chǎn)物中的化合價為 。 (2) Na2Sx在堿性溶液中可被NaClO氧化為Na2SO4，而NaClO被還原為NaCl，若反應(yīng)中Na2Sx與NaClO的物質(zhì)的量之比為1∶16，則x的值為 。 （3）取x g銅鎂合金完全溶于濃硝酸中，反應(yīng)過程中硝酸被還原只產(chǎn)生8 960 mL的NO2氣體和672 mL的N2O4氣體(都已折算到標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài))，在反應(yīng)后的溶液中加入足量的氫氧化鈉溶液，生成沉淀質(zhì)量為17.02 g。則x等于 。 （4）在熱的稀硫酸中溶解了11.4 g FeSO4固體，當(dāng)加入50 mL 0.5 molL－1 KNO3溶液時，其中的Fe2＋全部轉(zhuǎn)化成Fe3＋，KNO3也完全反應(yīng)并放出NxOy氣體。推算出x＝____；y＝______。 答案：(1)3　(2)5（3）9.20 g（4）1　1 考點(diǎn)三 氧化還原反應(yīng)的綜合應(yīng)用 離子反應(yīng)理論和氧化還原反應(yīng)理論是高中化學(xué)的基礎(chǔ)和重點(diǎn)，二者是依據(jù)不同的分類標(biāo)準(zhǔn)對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行的分類。高考常將兩部分內(nèi)容融合在一起考查，反應(yīng)既符合離子反應(yīng)規(guī)律，又符合氧化還原反應(yīng)規(guī)律，這類試題能很好的考查學(xué)生全面思考和解決問題的能力。 書寫氧化還原反應(yīng)方程式 書寫屬于氧化還原反應(yīng)的離子方程式時，要首先考慮電子轉(zhuǎn)移守恒，同時還要考慮電荷守恒、質(zhì)量守恒。如對于反應(yīng)mFe2＋＋O2＋xH＋＝nFe3＋＋yH2O：依據(jù)在氧化還原反應(yīng)中，氧化劑得電子總數(shù)等于還原劑失電子總數(shù)(1 mol O2在反應(yīng)中得到4 mol電子，每1 mol Fe2＋在反應(yīng)中失去1 mol電子，故1 mol O2能氧化4 mol Fe2＋)可求出n＝m＝4 ；再根據(jù)電荷守恒，可求出x＝4；依據(jù)質(zhì)量守恒，可求出y＝2 判斷離子共存 離子之間也可能發(fā)生氧化還原反應(yīng)。如已知Fe2＋與NO 在酸性條件下能夠發(fā)生反應(yīng)NO＋3Fe2＋＋4H＋===3Fe3＋＋NO↑＋2H2O，則可判斷Fe2＋、NO 、H＋在同一溶液中不能大量共存；在考慮離子大量共存問題時要特別注意NO 和H＋這一組合的氧化性 分析離子反應(yīng)的先后順序 在含有多種微粒的溶液中，發(fā)生氧化還原反應(yīng)的微粒有先后順序。氧化性強(qiáng)的微粒和還原性強(qiáng)的微粒之間優(yōu)先反應(yīng)。如已知氧化性：Cu2＋>H＋，則在含有Cu2＋、H＋的混合溶液中，逐漸加入鋅粉，首先發(fā)生反應(yīng)Cu2＋＋Zn===Cu＋Zn2＋，當(dāng)Cu2＋完全反應(yīng)后，再發(fā)生反應(yīng)2H＋＋Zn===Zn2＋＋H2↑；再如向FeBr2溶液中通入Cl2時，因?yàn)檫€原性Fe2＋>Br－，故首先發(fā)生反應(yīng)：2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，再發(fā)生反應(yīng)2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2 【考點(diǎn)演練】(1)二氧化氯（ClO2）可由KClO3在H2SO4存在的條件下與Na2SO3反應(yīng)制得。請寫出反應(yīng)的離子方程式__________________________。 (2)亞氯酸不穩(wěn)定可分解，反應(yīng)的離子方程式為：HClO2→ClO2↑＋H＋＋Cl－＋H2O(未配平)。當(dāng)1molHClO2發(fā)生分解反應(yīng)時，轉(zhuǎn)移的電子個數(shù)是________。 (3)高鐵酸鉀（K2FeO4）是一種綠色凈水劑，具有凈水和消毒雙重功能。高鐵酸鉀中鐵元素的化合價為____價，干法制備K2FeO4的方法是將Fe2O3、KNO3、4KOH三者混合共熱制得，同時生成了KNO2，請寫出化學(xué)方程式: ；濕法是在強(qiáng)堿溶液中將NaClO、、Fe2(SO4)3混合，寫出該反應(yīng)的離子方程式 ；簡述高鐵酸鉀凈水原理______________________ 。 （4）已知：5 SO32—+ 2IO3— + 2H+ = 5SO42—+ I2 +H2O (較快)； I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+（快），今向KIO3、H2SO4、淀粉的混合溶液中加入一定量的Na2SO3溶液，當(dāng)溶液中的 耗盡后，溶液顏色將由無色變?yōu)樗{(lán)色，當(dāng)初始的物質(zhì)的量需滿足的關(guān)系為n(IO3—) :n(SO32-) 時，能確保觀察到藍(lán)色。 (5)將濃鹽酸常溫下滴到少量固體KMnO4中，產(chǎn)生了黃綠色氣體和無色溶液，試寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ，該反應(yīng)中體現(xiàn)鹽酸的性質(zhì)是________，該反應(yīng)中實(shí)際發(fā)生氧化還原反應(yīng)的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為________。 (6)取一定量 [Fea(OH)b(SO4)c]m樣品與足量鹽酸反應(yīng)，所得溶液平均分為兩份：一份溶液中加入足量的BaCl2溶液，得到白色沉淀1.7475g；另一份溶液，先將Fe3＋還原為Fe2＋，再用0.02000molL－1的酸性K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定至終點(diǎn)，消耗K2Cr2O7標(biāo)準(zhǔn)溶液50.00 mL(已知：滴定時Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,Fe2+變?yōu)镕e3+）。該樣品中b∶c的比值為 。 +2價，所以，高鐵酸鉀具有強(qiáng)氧化性，能殺菌消毒：4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(膠體)+3O2↑+8OH-。(4) I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+中SO耗盡后，I2過量時，淀粉溶液由無色變?yōu)樗{(lán)色；當(dāng)n(IO32-) ＝2 mol時，反應(yīng)5 SO32—+ 2IO3— + 2H+ = 5SO42—+ I2 +H2O中n(SO)，n(I2)＝1mol，而當(dāng)n(I2)＝1mol，反應(yīng)I2 + SO32—+H2O = 2I—+SO42—+ 2H+中n(SO)<1mol時，確保能觀察到藍(lán)色，所以初始時n(IO3-)∶n(SO)＞2：(5+1)=1/3；（5）根據(jù)題意，產(chǎn)生了Cl2和Mn2+,配平可得：2KMnO4＋16HCl(濃)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O,2molKMnO4做氧化劑； 總共消耗16molHCl中實(shí)際只有10mol做還原劑，另外6mol起酸的作用，即實(shí)際的氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶10＝1∶5。（6）n(BaSO4)＝＝0.0075mol，SO＋Ba2＋===BaSO4↓，由化學(xué)計量數(shù)比可知n(SO)＝0.0075mol；由反應(yīng)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O的化學(xué)計量數(shù)比可知：n(Fe2＋)＝n(Cr2O)＝0.02000molL－150.0010－3L＝0.006 mol；根據(jù)鐵守恒可知，n(Fe3＋)＝n(Fe2＋)＝0.006mol；則聚合硫酸鐵中n(Fe3＋)∶n(SO)＝0.006∶0.0075＝4∶5，則a＝4，c＝5；[Fe4(OH)b(SO4)5]m中各元素的化合價代數(shù)和為0，則(＋3)4＋(－1)b＋(－2)5＝0，所以b＝2，b∶c＝2∶5。 答案：(1)2ClO＋SO＋2H＋===2ClO2↑＋SO＋H2O(2)0.8NA(3) +6 ；3ClO– + 10OH– + 2Fe3+＝2FeO42– + 3Cl– + 5H2O；高鐵酸鉀能殺菌消毒，還原產(chǎn)物+3價鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體起凈水作用(4)SO；＞1/3；(5) 2KMnO4＋16HCl(濃)===2MnCl2＋2KCl＋5Cl2↑＋8H2O；還原性和酸性； 1∶5(6)2∶1 【過關(guān)練習(xí)】 1. 氮化鈉和氫化鈉都是離子化合物，與水反應(yīng)的化學(xué)方程式(未配平)如下：Na3N＋H2O―→NaOH＋NH3，NaH＋H2O―→NaOH＋H2。有關(guān)它們的敘述：①與水反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)；②與水反應(yīng)后的溶液都顯堿性；③與鹽酸反應(yīng)都只生成一種鹽。 正確的是(　　) A．①②③ B．①③ C．②③ D．② 2.固體硝酸鹽加熱易分解且產(chǎn)物較復(fù)雜。某學(xué)習(xí)小組以Mg(NO3)2為研究對象，擬通過實(shí)驗(yàn)探究其熱分解的產(chǎn)物，提出如下4種猜想，其中不成立的是(　　) A．Mg(NO2)2、O2 B．MgO、NO2、O2 C．Mg3N2、O2 D．MgO、NO2、N2 解析：A、B、C三項(xiàng)中均有化合價的升降，符合氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件；由于產(chǎn)物中化合價只有降低情況，沒有升高，不滿足氧化還原反應(yīng)的特征，故D不成立。答案：D 3. 鈀的化合物PdCl2通過化學(xué)反應(yīng)可用來檢測有毒氣體CO，該反應(yīng)的反應(yīng)物與生成物有CO、Pd、H2O、HCl、PdCl2和一種未知物質(zhì)X。下列說法錯誤的是(　　) A．未知物質(zhì)X為CO2，屬于氧化產(chǎn)物 B．每轉(zhuǎn)移1 mol e－時，生成2 mol X C．反應(yīng)中PdCl2作氧化劑，被還原 D．還原性：CO＞Pd 解析：A、B、C三項(xiàng)中均有化合價的升降，符合氧化還原反應(yīng)發(fā)生的條件；由于產(chǎn)物中化合價只有降低情況，沒有升高，不滿足氧化還原反應(yīng)的特征，故D不成立。答案：D 4. 某離子反應(yīng)中涉及H2O、ClO－、NH、H＋、N2、Cl－六種微粒。其中N2的物質(zhì)的量隨時間變化的曲線如圖所示。下列判斷正確的是(　　) A．該反應(yīng)的還原劑是Cl－ B．消耗1 mol還原劑，轉(zhuǎn)移6 mol電子 C．氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比為2∶3 D．反應(yīng)后溶液的酸性明顯增強(qiáng) 解析：反應(yīng)方程式為3ClO－＋2NH===N2↑＋3H2O＋3Cl－＋2H＋，該反應(yīng)的還原劑為NH，故A錯誤；N元素化合價由－3升高到0，則消耗1 mol還原劑，轉(zhuǎn)移3 mol電子，故B錯誤；由方程式可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為3∶2，故C錯誤；反應(yīng)生成H＋，溶液酸性增強(qiáng)，故D正確。答案：D 5. O2F2可以發(fā)生反應(yīng)：H2S＋4O2F2=SF6＋2HF＋4O2，下列說法正確的是（ ） A．氧氣是氧化產(chǎn)物 B．O2F2既是氧化劑又是還原劑 C．若生成4.48 L HF，則轉(zhuǎn)移0.8 mol電子 D．還原劑與氧化劑的物質(zhì)的量之比為1∶4 6. 已知：將Cl2通人適量KOH溶液，產(chǎn)物中可能有KC1、KClO、KC1O3，且的值與溫度高低有關(guān)。當(dāng)n(KOH)=amol時，下列有關(guān)說法錯誤的是 A．若某溫度下，反應(yīng)后＝11，則溶液中＝ B．參加反應(yīng)的氯氣的物質(zhì)的量等于amol C．改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍：amol≤ne≤amol D．改變溫度，產(chǎn)物中KC1O3的最大理論產(chǎn)量為amol 解析：A項(xiàng)若反應(yīng)后＝11，令KC1、KClO分別為11 mol、1 mol，據(jù)得失電子守恒可得KC1O3為2 mol，則溶液中＝，正確；B項(xiàng)據(jù)原子守恒n(KOH)＝amol＝n(K) =n(Cl) =2n(Cl2)，則n(Cl2) =amol，正確；C項(xiàng)采用極限法分析，當(dāng)全部生成KC1、KClO時發(fā)生的反應(yīng)為Cl2＋2KOH=KCl＋KClO＋H2O，則ne＝amol，同理，當(dāng)全部生成KC1、KClO3時發(fā)生的反應(yīng)為3Cl2＋6KOH=5KCl＋KClO3＋3H2O，則ne＝amol，綜上可得改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍：amol≤ne≤amol，該項(xiàng)正確；D項(xiàng)改變溫度，產(chǎn)物中KC1O3的最大理論產(chǎn)量即無KClO生成，發(fā)生如下反應(yīng)：3Cl2＋6KOH=5KCl＋KClO3＋3H2O，則KC1O3的物質(zhì)的量為amol，故該項(xiàng)錯誤。答案：D 7. 工業(yè)上制備二氧化氯(ClO2)的方法之一是用甲醇在酸性介質(zhì)中與氯酸鈉反應(yīng)，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CH3OH＋NaClO3＋H2SO4→ClO2↑＋CO2↑＋Na2SO4＋H2O(未配平)，則下列說法正確的是(　　) A．甲醇是氧化劑 B．通過反應(yīng)可判斷NaClO3的氧化性強(qiáng)于Na2SO4 C．還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為6∶1 D．生成1 mol CO2時轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol 8. (襄陽2017屆調(diào)研)鉻及其化合物常被應(yīng)用于冶金、化工、電鍍、制藥、紡織等行業(yè)，但使用后的廢水因其中含高價鉻的化合物而毒性很強(qiáng)，必須進(jìn)行處理。 工業(yè)上往往采取下列循環(huán)工藝防止鉻的污染： (1)上述各步反應(yīng)中屬于氧化還原反應(yīng)的是________(填序號)。 (2)第①步，含Cr2O的廢水在酸性條件下用綠礬FeSO47H2O處理，寫出并配平反應(yīng)的離子方程式：_____________________________________________。 (3)第②步，向上述反應(yīng)后的溶液中加入適量的堿石灰，使鉻離子轉(zhuǎn)變?yōu)镃r(OH)3沉淀。處理后，沉淀物中除了Cr(OH)3外，還有________________、________________(寫化學(xué)式)。已知Cr(OH)3性質(zhì)類似Al(OH)3，是既能與強(qiáng)酸反應(yīng)又能與強(qiáng)堿反應(yīng)的兩性物質(zhì)，寫出從該沉淀物中分離出Cr(OH)3的離子方程式：____________________、___________________。 (4)回收所得的Cr(OH)3，經(jīng)③④⑤步處理后又可轉(zhuǎn)變成K2Cr2O7。純凈的K2Cr2O7常用于準(zhǔn)確測定Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度，方法如下： ①Cr2O＋6I－＋14H＋===3I2＋2Cr3＋＋7H2O ②2S2O＋I(xiàn)2===S4O＋2I－ 準(zhǔn)確稱取純凈的K2Cr2O7 0.122 5 g，配成溶液，用上述方法滴定，消耗Na2S2O3溶液25.00 mL。則Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度為________(保留四位有效數(shù)字)。 答案：(1)①④(2)Cr2O＋6Fe2＋＋14H＋===2Cr3＋＋6Fe3＋＋7H2O(3)Fe(OH)3　CaSO4　Cr(OH)3＋OH－===CrO＋2H2O　CrO＋CO2＋2H2O===Cr(OH)3↓＋HCO(4)0.100 0 molL－1 9. 高鐵酸鉀廣泛應(yīng)用于凈水、電池工業(yè)等領(lǐng)域。工業(yè)上以鈦白粉生產(chǎn)的副產(chǎn)品FeSO4制備高鐵酸鉀的生產(chǎn)流程如下。查資料得知K2FeO4部分性質(zhì)如下：①在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定；②在水中溶解度很大，難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑；③具有強(qiáng)氧化性，能氧化有機(jī)烴、苯胺和80%以下乙醇溶液。回答下列問題： (1)寫出“氧化Ⅰ”中，生成Fe3＋的離子方程式： ___________________。 (2)氧化Ⅱ中，試劑A為__________(填“H2O2”“HNO3”或“NaClO”)；過濾操作中，得到的濾渣B中除NaCl還有__________。 (3)操作Ⅰ中包括冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌干燥幾個步驟。洗滌干燥的目的是脫堿脫水，進(jìn)行該操作時最好用____________洗滌。 (4)凈水時高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe(OH)3，請補(bǔ)充并配平該反應(yīng)的化學(xué)方程式：______K2FeO4＋______H2O===______Fe(OH)3↓＋______KOH＋____________。 (5)將一定量的K2FeO4投入一定濃度的FeCl3溶液中，測得剩余K2FeO4濃度變化如圖所示，推測產(chǎn)生曲線Ⅰ和曲線Ⅱ差異的原因是__________________________________。 分離出Na2FeO4、NaOH(過量)，則過濾所得濾渣的主要成分為NaCl、Na2SO4、NaClO(過量)，除去它們之后所得的Na2FeO4、NaOH(過量)溶液用于制備K2FeO4。(3)Na2FeO4、NaOH溶液(過量)中加入過量KOH時的反應(yīng)為Na2FeO4＋2KOH===K2FeO4＋2NaOH，所得溶液經(jīng)過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾、洗滌可得K2FeO4晶體；由于K2FeO4的溶解度很大，難溶于無水乙醇等有機(jī)溶劑，且具有強(qiáng)氧化性，能氧化有機(jī)烴、苯胺和質(zhì)量分?jǐn)?shù)為80%以下的乙醇溶液，除去堿的同時，為了減少洗滌晶體造成K2FeO4的損失，最好選擇無水乙醇洗滌K2FeO4晶體。(4)觀察可得，該反應(yīng)中鐵元素由＋6價降為＋3價，鉀元素、氫元素的化合價都沒有變化，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征推斷，化合價升高的元素只能是氧，氧元素由－2價升為0價，則缺項(xiàng)物質(zhì)為氧氣，根據(jù)化合價升降法、原子守恒配平可得：4K2FeO4＋10H2O===4Fe(OH)3↓＋8KOH＋3O2↑。(5)根據(jù)已知信息可知，K2FeO4在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定，氯化鐵是強(qiáng)酸弱堿鹽，能水解，導(dǎo)致其溶液顯弱酸性，K2FeO4在酸性條件下不穩(wěn)定，酸性越強(qiáng)，K2FeO4越不穩(wěn)定，反應(yīng)速率越大，剩余K2FeO4的濃度越小。 答案：(1)H2O2＋2H＋＋2Fe2＋===2Fe3＋＋2H2O(2)NaClO　Na2SO4(3)無水乙醇(3分)(4)4　10　4　8　3O2↑(5)FeCl3溶液水解顯酸性，促進(jìn)K2FeO4與水反應(yīng)，從而降低K2FeO4的濃度 10.碘酸鉀(KIO3)晶體是我國規(guī)定的食鹽加碘劑。它通常是以碘為原料與過量KOH溶液通過下列反應(yīng)制得：3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O，再將KI和KIO3的混合溶液電解，將其中的I－轉(zhuǎn)化為IO3－，裝置如圖所示。 (1)在反應(yīng)3I2＋6KOH===5KI＋KIO3＋3H2O中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為____。 (2)電解前，將KI和KIO3混合溶液加入陽極區(qū)；將氫氧化鉀溶液加入陰極區(qū)。電解槽用水冷卻。電解時，陽極上的電極反應(yīng)為_______________________________，陰極上得到的氣體產(chǎn)物為____________。 (3)某同學(xué)查資料獲知：KIO3在酸性介質(zhì)中與碘化物作用生成單質(zhì)碘，該反應(yīng)的離子方程式為___________________________。為確定電解是否完成，需檢驗(yàn)陽極區(qū)電解液中是否含有I－，該同學(xué)選用淀粉溶液和稀硫酸進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，其他儀器及用品自選，請完成實(shí)驗(yàn)方案。 實(shí)驗(yàn)操作 現(xiàn)象及結(jié)論 (4)電解完畢，從電解液中得到KIO3晶體的過程如下，步驟①的操作名稱____________，步驟④中洗滌晶體的目的是________________。 ―→―→―→―→―→―→ 答案：(1)5∶1(2)I－＋6OH－－6e－===IO3－＋3H2O　氫氣(或H2)(3)IO3－＋5I－＋6H－===3I2＋3H2O，實(shí)驗(yàn)操作：取少量陽極區(qū)電解液于試管中，加稀硫酸酸化后，加入幾滴淀粉溶液，觀察是否變藍(lán)；現(xiàn)象及結(jié)論：如果不變色，說明沒有I－(如果變藍(lán)，說明有I－)(4)蒸發(fā)濃縮　除去晶體表面吸附的易溶性雜質(zhì) 11.鈦合金是航天航空工業(yè)的重要材料。由鈦鐵礦(主要成分是TiO2和Fe的氧化物)制備TiO2等產(chǎn)品的一種工藝流程示意如下： 已知：①TiO2＋易水解，只能存在于強(qiáng)酸性溶液中②TiCl4的熔點(diǎn)－25.0 ℃，沸點(diǎn)136.4 ℃；SiCl4的熔點(diǎn)－68.8 ℃，沸點(diǎn)57.6 ℃。 回答下列問題： (1)寫出鈦鐵礦酸浸時，主要成分TiO2反應(yīng)的離子方程式______，加入鐵屑的作用是_______。 (2)操作Ⅱ包含的具體操作方法有_______________________。 (3)向“富含TiO2＋溶液”中加入Na2CO3粉末得到固體TiO2nH2O，請用恰當(dāng)?shù)脑砗突瘜W(xué)用語解釋其原因________________________________________________________，廢液中溶質(zhì)的主要成分是________(填化學(xué)式)。 (4)用金紅石(主要含TiO2)為原料，采用亨特(Hunter)法生產(chǎn)鈦的流程如下： 寫出沸騰氯化爐中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________，制得的TiCl4液體中常含有少量SiCl4雜質(zhì)，可采用______方法除去。 答案：(1)TiO2＋2H＋===TiO2＋＋H2O　使Fe3＋還原為Fe2＋(2)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾(洗滌)(3)溶液中存在水解平衡TiO2＋＋(n＋1)H2OTiO2nH2O＋2H＋，加入的Na2CO3粉末與H＋反應(yīng)，降低了溶液中c(H＋)，促進(jìn)水解平衡向生成TiO2nH2O的方向移動　Na2SO4(4)TiO2＋2C＋2Cl2TiCl4＋2CO　蒸餾(或分餾)