高考化学大二轮专题复习 专题04 氧化还原反应训练

已知溶液中，还原性为HSO3＞I，氧化性为IO3＞I2＞SO4。在含3 mol NaHSO3的溶液中逐滴加入KIO3溶液，加入的KIO3和析出的I2的物质的量的关系曲线如下图所示。

－－－2－

请回答(4)～(5)题。

(4)a点处的还原产物是：__________(填离子符号)；

b点―→c点反应的离子方程式是：__________________________________________。

(5)当溶液中的I为0.5 mol时，加入的KIO3可能是________ mol。 答案 (1)＋7 第四周期Ⅷ族

(2)溶液变为蓝色 红色褪去(或红色变浅)

(3)2Fe＋Cl2===2Fe＋2Cl、Fe＋3SCN===Fe(SCN)3 (4)I IO3＋6H＋5I===3H2O＋3I2 (5)0.5或1.1

解析 (2)a处发生反应为Cl2＋2I===I2＋2Cl，其现象为溶液变蓝。

c处发生反应为Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，碱性变弱，所以红色变浅或褪去。 (3)Cl2可把Fe氧化成Fe，Fe与SCN发生反应。

(4)由题意可知依次发生的反应为IO3＋3HSO3===I＋3SO4＋3H，IO3＋5I＋6H===3I2＋3H2O。所以a点处的还原产物为I，b点到c点发生IO3与I之间的归中反应。 (5)根据离子方程式IO3＋3HSO3===I＋3SO4＋3H，IO3＋5I＋6H===3I2＋3H2O。 当加入IO3不足时，由于生成I为0.5 mol，所以所加IO3也为0.5 mol；

1－－

当加入IO3过量时，n(IO3)＝1 mol＋(1－0.5) mol× mol＝1.1 mol。

5

12．已知高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液可以发生氧化还原反应。请回答下列问题：

(1)该反应中的还原剂是______________(填化学式)。

(2)写出该反应的化学方程式：______________________________________________。

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2－

＋

－

－

＋

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2－

＋

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＋

2＋

3＋

3＋

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－

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＋

－

2＋

3＋

－

3＋

－

－

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(3)反应转移了0.4 mol电子，则参加反应的H2SO4的物质的量为________ mol。

(4)高锰酸钾(硫酸酸化)溶液和草酸溶液的反应可用于测定血钙的含量。方法是取2 mL血液用蒸馏水稀释后，向其中加入足量草酸铵晶体[化学式为(NH4)2C2O4]，反应生成CaC2O4沉淀，将沉淀用稀硫酸溶解后得到H2C2O4，再用KMnO4溶液滴定。

①稀硫酸溶解CaC2O4沉淀的化学方程式是___________________________________ ________________________________________________________________________。 ②用KMnO4溶液滴定H2C2O4时，判断滴定终点的方法是______________________________。 ③若消耗了1.0×10 mol·L的KMnO4溶液20.00 mL，则100 mL该血液中含钙________ g。 答案 (1)H2C2O4 (2)2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O (3)0.12 (4)①CaC2O4＋H2SO4===CaSO4＋H2C2O4

②溶液由无色变为浅红色，并在半分钟内不褪色 ③0.01

解析 根据题意，写出反应的化学方程式：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋10CO2↑＋8H2O，则不难看出反应中的还原剂是草酸。在反应中Mn由＋7价降到＋2价，转移10 mol电子时消耗3 mol H2SO4，所以容易求出反应转移了0.4 mol电子时，参加反应的H2SO4的物质的量为0.12 mol。高锰酸钾溶液本身有颜色，在开始滴入草酸中时被还原，颜色消失，当达到滴定终点时，溶液应该是由无色变为浅红色。利用有关反应的方程式可以得出关系式：5Ca

＋

2

－4

－1

～2KMnO4，所以可计算出100 mL该血液中含钙的质量为1.0×10 mol·L

－1

－4－1

×0.02

L×5/2×100 mL/2 mL×40 g·mol＝0.01 g。

13．工业生产无铁硫酸铝，以硫酸浸取铝土矿得含铁(Fe和Fe)的硫酸铝溶液，加热到一定温度，搅拌，加入一定量高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液，在溶液中生成活性二氧化锰，调节溶液的pH，反应一段时间，Fe(OH)3和二氧化锰发生吸附共沉作用，最终得到无铁硫酸铝产品。

2＋

3＋

(1)KMnO4首先将Fe

2＋

氧化为Fe

3＋

，其本身被还原为MnO2，反应的离子方程式为

________________________________________________________________________

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________________________________________________________________________。 (2)写出高锰酸钾溶液和硫酸锰溶液反应的化学方程式

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 实验证明，n(MnO2)/n(Fe)控制在4∶1时，除铁效果较好。若溶液中亚铁离子和铁离子浓度均为0.03 mol·L，为达到较好的除铁效果，每1 L溶液应加入高锰酸钾的物质的量为__________。

(3)调节pH的作用是______________________________________________________。 (4)操作2的名称为__________________。

(5)下列有关工艺的说法正确的是________(填字母序号)。 A．溶液的pH越大，则除铁效果越好，但同时会影响硫酸铝的产率

B．活性二氧化锰生成量应适宜，不足时铁的去除率较低，过量时会增加成本 C．可以直接向溶液中加入二氧化锰粉末以除去Fe(OH)3 答案 (1)MnO4＋3Fe＋4H===MnO2↓＋2H2O＋3Fe

(2)2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4 0.102 mol (3)使铁离子水解为氢氧化铁沉淀除去 (4)蒸发浓缩、冷却结晶 (5)AB 解析 (2)

MnO4 ＋3Fe＋4H===MnO2↓＋2H2O＋3Fe 0.01 mol 0.03 mol 0.01 mol 0.03 mol 所以n(Fe)＝0.06 mol n(MnO2)＝0.24 mol。 2KMnO4＋3MnSO4＋2H2O===5MnO2↓＋K2SO4＋2H2SO4 0.23

×2＝0.092 mol 0.23 mol 5

所以n(KMnO4)＝0.092 mol＋0.01 mol＝0.102 mol。 (3)调节pH使Fe水解生成Fe(OH)3沉淀而除去。

(4)从Al2(SO4)3溶液中结晶出Al2(SO4)3晶体应采取蒸发浓缩、冷却结晶的方法。 (5)A项，pH越大，会生成Al(OH)3沉淀，影响Al2(SO4)3产率。

14．铁是人体中必需微量元素中含量最高的元素，体内缺失会引起贫血。含FeO4离子的盐具有强氧化性，能杀菌消毒，如高铁酸钾是一种新型、高效的消毒剂及绿色净水剂。铁及其化合物之间的相互转化可用下式表示：

Fe

请回答下列有关问题：

(1)Fe与过量稀硫酸反应可以制取FeSO4。若用反应所得的酸性溶液实现上述①的转化，要求

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2＋

2－

3＋

3＋

－

2＋

＋

3＋

－

2＋

＋

3＋

－1

①④

Fe

3＋

②③

FeO4

2－

产物纯净。可选用的试剂是________(选填序号)； a．Cl2 b．Fe c．HNO3 d．H2O2

(2)上述转化得到的硫酸铁可用于电化浸出黄铜矿精矿工艺。精矿在阳极浸出的反应比较复杂，其中有一主要反应：CuFeS2＋4Fe===Cu＋5Fe＋2S，则下列说法正确的是________(选填序号)；

a．反应中，所有铁元素均被还原 b．从物质的组成来看，黄铜矿属于复盐 c．反应中，CuFeS2既作氧化剂又作还原剂 d．当转移1 mol电子时，有46 g CuFeS2参加反应

(3)下列是工业制取高铁酸钾的一种方法，请在方框内填上合适的微粒符号并配平该离子方程式：

__Fe＋__ ＋__Cl2―→__FeO4＋__Cl＋__ 答案 (1)d (2)d (3)2Fe＋8H2O＋3Cl2===2FeO4＋6Cl＋16H 解析 (1)2Fe＋H2O2＋2H===2Fe＋2H2O (2)

2＋

＋

3＋

3＋

2－

－

＋

3＋

2－

－

3＋

2＋

2＋

c项，CuFeS2仅作还原剂。

d项，当转移4 mol电子时，有184 g CuFeS2参加反应。 所以当有1 mol电子转移时，应有46 g CuFeS2参加反应。

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