2020-2021高考化学备考之氧化还原反应压轴突破训练∶培优 易错 难题篇及详细答案

烧杯壁有黑色沉淀物生成，即K2FeO4. （1）①步骤B中不断搅拌的目的是_______。 ②步骤C中发生反应的离子方程式为______。

③由以上信息可知：高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠_______(填“大”或“小”)。

（2）高铁酸钾是一种理想的水处理剂，与水反应生成O2、Fe(OH)3(胶体)和KOH。① 该反应的离子方程式为______。②高铁酸钾作为水处理剂发挥的作用是_______。③ 在提纯K2FeO4时采用重结晶、洗涤、低温烘干的方法，则洗涤剂最好选用_______。 A．H2O B．稀KOH溶液、异丙醇 C．NH4Cl溶液、异丙醇 D．Fe(NO3)3溶液、异丙醇 （3）高铁酸钠还可以用电解法制得，其原理可表示为Fe+2NaOH+2H2O

3H2↑+Na2FeO4，则阳极材料是____，电解液为______。

（4）25℃时，Ksp(CaFeO4)=4.536×10-9，若要使100mL1.0×10-3mol/L的K2FeO4溶液中的c(FeO42-)完全沉淀，理论上要加入Ca(OH)2的物质的量为_____mol。

（5）干法制备高铁酸钾的方法是Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成黑色高铁酸钾和KNO2等产物。则该方法中氧化剂与还原剂的物质的量之比为______。

【答案】使固体充分溶解(或其他合理说法) 2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl- 小 4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+8OH-+3O2↑ 消毒、净水 B 铁 NaOH溶液 4.536×10-5 3:1 【解析】 【分析】

(1)①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积；

9H2O，在20℃左右，生成②步骤C中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)3·Na2FeO4；

③在Na2FeO4的浓溶液中加入KOH固体，有高铁酸钾析出，根据溶解度大的制备溶解度小的可得；

(2)①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，根据转移电子相等配平方程式；②高铁酸钾在铁元素为+6价，有强氧化性，还原产物Fe3+，在水溶液中易水解生成氢氧化铁胶体；③洗涤剂的选择要求：要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂；

(3)电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子；

(4)根据溶度积常数计算；

(5)根据含元素化合价升高的物质为还原剂，含元素化合价降低的物质为氧化剂，并根据得失电子守恒氧化剂与还原剂的物质的量之比。 【详解】

(1)①搅拌操作可增加固体与液体的接触面积，则步骤B中不断搅拌的目的是使固体充分溶解；

9H2O，在20℃左右，生②步骤C中中发生反应是NaClO溶液中加入固体NaOH和Fe(NO3)3·

成Na2FeO4，此时发生反应的离子方程式为2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+5H2O+3Cl-； ③根据题，将KOH加入Na2FeO4得到K2FeO4，说明高铁酸钾的溶解度比高铁酸钠小；

(2)①该反应中Fe元素化合价由+6价变为+3价、O元素化合价由-2价变为0价，其转移电子数为6，根据转移电子相等、电荷守恒配平方程式为4FeO42-+10H2O=4Fe(OH)3(胶体)+3O2↑+8OH-；②高铁酸钾(K2FeO4)具有极强的氧化性，是一种优良的水处理剂，起到杀菌消毒作用，形成胶体具有吸附悬浮杂质的作用；③洗涤剂的选择要求：要对K2FeO4水解能起到抑制作用的试剂，在选项中，A能让K2FeO4水解，B中醋酸钠水解显碱性，对K2FeO4水解能起到抑制作用，C和D中的铵根和三价铁离子易水解，且水解后显酸性，对K2FeO4水解能起到促进作用，故选B，故答案为：B；

(3)电解总反应在碱性条件下进行，电解时阳极发生氧化反应，铁失电子生成高铁酸根离子，则阳极材料是Fe，电解液为NaOH溶液；

(4)25℃时，CaFeO4的Ksp=4.536×10-9，若要使100mL1.0×10-3mol?L-1的K2FeO4溶液中的c(FeO42- )完全沉淀，理论上至少要加入的Ca(OH)2的物质的量

4.536?10?9=mol/L×0.1L=4.536×10-5mol； 2?×0.1L=?5c?FeO4?1.0?10(5)干法制备高铁酸钾的方法是将Fe2O3、KNO3、KOH混合加热共熔生成紫红色高铁酸钾和KNO2等产物，其中氮元素化合价从+5价降到+3价，得2e-，KNO3为氧化剂，Fe2O3中铁元素化合价从+3价升到+6价，共失去电子6e-，为还原剂，得失电子相等，则氧化剂与还原剂的物质的量之比为3：1。

Ksp

6．（1）已知草酸（H2C2O4）分解的化学方程式为：H2C2O4

下列装置中，可用作草酸分解制取气体的是__________（填序号）

CO↑+ CO2↑+ H2O，

nH2O和Fe两种成份），（2）某实验小组为测定铁锈样品的组成（假定铁锈中只有Fe2O3·利用草酸分解产生的CO和铁锈反应，实验装置如下图所示。

①、为得到干燥、纯净的CO气，洗气瓶A、B中盛放的试剂分别是_______、________。 ②、在点燃C处酒精灯之前，应先持续通入一段时间的混合气体，其目的是______________________

③、准确称量样品的质量20.00g置于硬质玻璃管中，充分反应后冷却、称量（假设每步均完全反应），硬质玻璃管中剩余固体质量为16.64g，D中浓硫酸增重1.44g，则n=______。

④、在本实验中，下列情况会使测定结果n偏大的是____（填字母） a．缺少装置A b．缺少装置B c．反应后固体是铁和少量Fe2O3·nH2O

【答案】④ NaOH溶液 浓硫酸 排除装置中的空气，防止CO中混有空气而在加热时发生爆炸 2 b 【解析】 【详解】

（1）该反应的反应物是液体，反应条件是加热，应选择固液反应且需要加热的装置，所以选④.

（2）①为得到干燥、纯净的CO气，应先除去混合气体中的二氧化碳，用氢氧化钠吸收即可；混合气体通入氢氧化钠溶液时会带走水蒸气，为除去水蒸气，选用浓硫酸洗气。 ②装置中含有空气，CO中混有空气加热时可能发生爆炸，所以要通入混合气体一段时间，排除装置中的空气。

③由题意知，固体质量减少的量为水和氧的量，浓硫酸吸收的量为水，反应方程式为： Fe2O3．nH2O+3CO=Fe+3CO2+nH2O 固体质量减少量 18ng （18n+48）g 1.44g 20.00g-16.64g

所以 18ng：1.44g =（18n+48）g：（20.00g-16.64g） 解得n=2。

④a、缺少装置A，未除去CO2，可能影响CO还原氧化物，固体质量差变小，导致所测n值偏小，错误；b、缺少洗气瓶B会导致装置E增重的质量偏大，所以测定结果n偏大，正确；c、反应后固体是铁和少量Fe2O3?nH2O，固体减少的质量偏小，导致所测n值偏小，错误。

7．(1)难溶物PbSO4溶于CH3COONH4溶液可制得易溶于水的(CH3COO)2Pb，发生的反应为PbSO4＋2CH3COONH4＝(CH3COO)2Pb＋(NH4)2SO4，说明(CH3COO)2Pb是________(填“强”或“弱”)电解质。

(2)已知次磷酸(H3PO2)与足量的氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2和H2O，则次磷酸是_____元酸(填“一”、“二”或“三”)。

(3)工业上制玻璃和水泥需用到的共同原料是________(填化学式)。

(4)在一定温度下，向一个2 L的真空密闭容器中(预先装入催化剂)通入1 mol N2和3 mol H2，发生反应：N2(g)＋3H2(g)?2NH3(g)。经过一段时间后，测得容器内压强是起始的0.9min)，则所经过的时间为______min 倍，在此时间内，H2平均反应速率为0.1 mol/(L·

(5)高铁酸钠(Na2FeO4)具有强氧化性，可对自来水进行消毒、净化。高铁酸钠可用氢氧化铁

和次氯酸钠在碱性介质中反应得到，请补充并配平下面离子方程式。 ____Fe(OH)3 +____ClO－+____OH－=__FeO42－＋___Cl－+__

(6)在反应11P+15CuSO4+24H2O=5Cu3P+6H3PO4+15H2SO4中，氧化剂是___________；当有2mol H3PO4生成，转移的电子的物质的量为___________

【答案】弱 一 CaCO3 3 2 3 4 2 3 5H2O P、CuSO4 10mol 【解析】 【分析】 【详解】

(1)硫酸铅在水溶液里存在溶解平衡，加入醋酸铵时，醋酸根离子和铅离子生成难电离物质或弱电解质醋酸铅，促使硫酸铅溶解，说明(CH3COO)2Pb是弱电解质；

(2)H3PO2与足量的NaOH溶液反应，生成NaH2PO2，说明H3PO2只能电离出一个氢离子，所以H3PO2是一元酸；

(3)水泥的生产原料为黏土、石灰石，制玻璃的主要原料为纯碱、石灰石和石英砂，共同原料为CaCO3；

(4)容器体积为2L，所以初始投料c(N2)=0.5mol/L，c(H2)=1.5mol/L，设△c(N2)=x mol，列三段式有：

N2?g?+3H2?g??2NH3?g?起始(molgL-1)0.51.50

转化(molgL-1)x3x2x平衡(molgL-1)0.5-x1.5-3x2x容器内压强是起始的0.9倍，温度和容器容积不变，气体的压强比等于浓度之比，所以

?0.5-x+1.5-3x+2x?molgL-1=0.9，解得x=0.1mol/L，则△c(H2)=0.3mol/L，v(N2)=0.1

?0.5+1.5?molgL-1?c0.3molgL-1=mol/(L·min)，则反应时间t==3min； v0.1 mol/?Lgmin?(5)铁元素化合价由+3升高为+6，失去3个电子，氯元素化合价由+1降低为-1，得2个电子，取最小公倍数，则氢氧化铁与高铁酸根前系数为2，次氯酸跟与氯离子前系数为3，再根据电荷守恒及原子守恒配平得2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O；

(6)Cu3P中P元素化合价为-3，H3PO4中P元素化合价为+5，所以P既是氧化剂又是还原剂，Cu元素化合价由CuSO4中的+2降低为Cu3P中+1，所以CuSO4也是氧化剂，即氧化剂为P、CuSO4；当有2mol H3PO4生成，转移的电子的物质的量为2mol×(+5-0)=10mol。

8．锑（Sb）广泛用于生产各种阻燃剂、陶瓷、半导体元件和医药及化工等领域。 Ⅰ．（1）锑在元素周期表中的位置_____。

（2）锑（Ⅲ）的氧化物被称为锑白，可以由SbCl3水解制得，已知SbCl3水解的最终产物为锑白。为了得到较多、较纯的锑白，操作时将SbCl3徐徐加入大量水中，反应后期还要加入少量氨水。试用必要的化学用语和平衡移动原理解释这两项操作的作用_______。工业上，还可用火法制取锑白，是将辉锑矿（主要成分为Sb2S3）装入氧化炉的坩埚中，高温使其融化后通入空气，充分反应后，经冷却生成锑白。写出火法制取锑白的化学方程式______。