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(jì)算學(xué)案.doc

專題05 氧化還原子反應(yīng)配平及計(jì)算【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1.掌握常見(jiàn)氧化還原反應(yīng)方程式的配平。2.掌握常見(jiàn)氧化還原反應(yīng)的相關(guān)計(jì)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(jì)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(jì)算，新課標(biāo)卷近五年共計(jì)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?！究键c(diǎn)過(guò)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(gè)數(shù)相等電荷守恒即反應(yīng)前后陰陽(yáng)離子所帶電荷數(shù)必須相等配平的步驟標(biāo)好價(jià)：正確標(biāo)出反應(yīng)前后化合價(jià)有變化的元素的化合價(jià)列變化：列出元素化合價(jià)升高和降低的數(shù)值求總數(shù)：求元素化合價(jià)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(jì)量數(shù)配系數(shù)：用觀察法配平其他各物質(zhì)的化學(xué)計(jì)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+8H2O2. 新情景下氧化還原方程式的書(shū)寫(xiě)找物質(zhì)依據(jù)題給信息或流程圖，結(jié)合元素化合價(jià)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(huì)配平先用“化合價(jià)升降法”配平含有變價(jià)元素的物質(zhì)的化學(xué)計(jì)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(guò)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(duì)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(guó)卷）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_(kāi)。（2）（2016年高考天津卷）MnO(OH)2IHMn2I2H2O(未配平)其化學(xué)計(jì)量數(shù)依次為_(kāi)。（3）（2016年高考四川卷）在稀硫酸中，Cr的最高價(jià)含氧酸的鉀鹽(橙色)氧化氧的一種氫化物，Cr被還原為3價(jià)，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(jià)相同)則反應(yīng)的離子方程式： 。（5）（2015年高考全國(guó)卷）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_(kāi)。（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_(kāi)。 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(shí)生成水，反應(yīng)離子方程式為2ClO210I8H2Cl5I24H2O。（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)NaClO2NH3=N2H4NaClH2O(2)1,2,4,1,1,3(3)3H2O2K2Cr2O74H2SO4=3O2K2SO4Cr2(SO4)37H2O（4）2CNO+3ClO=CO2+ CO32+3Cl+N2(5)2ClO210I8H=5I24H2O2Cl(6)ClO6I6H=Cl3I23H2O 考點(diǎn)二 氧化還原反應(yīng)的計(jì)算對(duì)于氧化還原反應(yīng)的計(jì)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(kāi)繁瑣的反應(yīng)過(guò)程，可不寫(xiě)化學(xué)方程式，不追究中間反應(yīng)過(guò)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(gè)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(gè)原子或離子得失電子數(shù)(注意化學(xué)式中粒子的個(gè)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(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)低價(jià))n(還原劑)變價(jià)原子個(gè)數(shù)化合價(jià)變化值(高價(jià)低價(jià))多步反應(yīng)得失守恒有的試題反應(yīng)過(guò)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(jiǎn)單。解這類試題時(shí)，注意不要遺漏某個(gè)氧化還原反應(yīng)，要理清具體的反應(yīng)過(guò)程，分析在整個(gè)反應(yīng)過(guò)程中化合價(jià)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 molL1的Na2SO3溶液恰好與20 mL濃度為0.02 molL1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(jià)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116，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(guò)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 molL1 KNO3溶液時(shí)，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）11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(duì)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(wèn)題的能力。書(shū)寫(xiě)氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)屬于氧化還原反應(yīng)的離子方程式時(shí)，要首先考慮電子轉(zhuǎn)移守恒，同時(shí)還要考慮電荷守恒、質(zhì)量守恒。如對(duì)于反應(yīng)mFe2O2xHnFe3yH2O：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nm4 ；再根據(jù)電荷守恒，可求出x4；依據(jù)質(zhì)量守恒，可求出y2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)NO3Fe24H=3Fe3NO2H2O，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(wèn)題時(shí)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)Cu2Zn=CuZn2，當(dāng)Cu2完全反應(yīng)后，再發(fā)生反應(yīng)2HZn=Zn2H2；再如向FeBr2溶液中通入Cl2時(shí)，因?yàn)檫€原性Fe2>Br，故首先發(fā)生反應(yīng)：2Fe2Cl2=2Fe32Cl，再發(fā)生反應(yīng)2BrCl2=2ClBr2【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(qǐng)寫(xiě)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：HClO2ClO2HClH2O(未配平)。當(dāng)1molHClO2發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)，轉(zhuǎn)移的電子個(gè)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(jià)為_(kāi)價(jià)，干法制備K2FeO4的方法是將Fe2O3、KNO3、4KOH三者混合共熱制得，同時(shí)生成了KNO2，請(qǐng)寫(xiě)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(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式 ；簡(jiǎn)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(wú)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(shí)，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(wú)色溶液，試寫(xiě)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_(kāi)。(6)取一定量 Fea(OH)b(SO4)cm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0.02000molL1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(shí)Cr2O72-轉(zhuǎn)化為Cr3+,Fe2+變?yōu)镕e3+）。該樣品中bc的比值為 。 +2價(jià)，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(guò)量時(shí)，淀粉溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色；當(dāng)n(IO32-) 2 mol時(shí)，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(shí)，確保能觀察到藍(lán)色，所以初始時(shí)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：2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2O,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21015。（6）n(BaSO4)0.0075mol，SOBa2=BaSO4，由化學(xué)計(jì)量數(shù)比可知n(SO)0.0075mol；由反應(yīng)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O的化學(xué)計(jì)量數(shù)比可知：n(Fe2)n(Cr2O)0.02000molL150.00103L0.006 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)0.0060.007545，則a4，c5；Fe4(OH)b(SO4)5m中各元素的化合價(jià)代數(shù)和為0，則(3)4(1)b(2)50，所以b2，bc25。答案：(1)2ClOSO2H=2ClO2SOH2O(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(jià)鐵離子水解生成氫氧化鐵膠體起凈水作用(4)SO；1/3；(5) 2KMnO416HCl(濃)=2MnCl22KCl5Cl28H2O；還原性和酸性； 15(6)21 【過(guò)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：Na3NH2ONaOHNH3，NaHH2ONaOHH2。有關(guān)它們的敘述：與水反應(yīng)都是氧化還原反應(yīng)；與水反應(yīng)后的溶液都顯堿性；與鹽酸反應(yīng)都只生成一種鹽。正確的是()A B C D 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(duì)象，擬通過(guò)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()AMg(NO2)2、O2 BMgO、NO2、O2 CMg3N2、O2 DMgO、NO2、N2解析：A、B、C三項(xiàng)中均有化合價(jià)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(jià)只有降低情況，沒(méi)有升高，不滿足氧化還原反應(yīng)的特征，故D不成立。答案：D3. 鈀的化合物PdCl2通過(guò)化學(xué)反應(yīng)可用來(lái)檢測(cè)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(shuō)法錯(cuò)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(shí)，生成2 mol XC反應(yīng)中PdCl2作氧化劑，被還原 D還原性：COPd解析：A、B、C三項(xiàng)中均有化合價(jià)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(jià)只有降低情況，沒(méi)有升高，不滿足氧化還原反應(yīng)的特征，故D不成立。答案：D4. 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(shí)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23 D反應(yīng)后溶液的酸性明顯增強(qiáng)解析：反應(yīng)方程式為3ClO2NH=N23H2O3Cl2H，該反應(yīng)的還原劑為NH，故A錯(cuò)誤；N元素化合價(jià)由3升高到0，則消耗1 mol還原劑，轉(zhuǎn)移3 mol電子，故B錯(cuò)誤；由方程式可知氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為32，故C錯(cuò)誤；反應(yīng)生成H，溶液酸性增強(qiáng)，故D正確。答案：D5. O2F2可以發(fā)生反應(yīng)：H2S4O2F2=SF62HF4O2，下列說(shuō)法正確的是（ ）A氧氣是氧化產(chǎn)物 BO2F2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14 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(shí)，下列有關(guān)說(shuō)法錯(cuò)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amolC改變溫度，反應(yīng)中轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量ne的范圍：amolneamolD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)amoln(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(shí)發(fā)生的反應(yīng)為Cl22KOH=KClKClOH2O，則neamol，同理，當(dāng)全部生成KC1、KClO3時(shí)發(fā)生的反應(yīng)為3Cl26KOH=5KClKClO33H2O，則neamol，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：amolneamol，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(wú)KClO生成，發(fā)生如下反應(yīng)：3Cl26KOH=5KClKClO33H2O，則KC1O3的物質(zhì)的量為amol，故該項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D7. 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：CH3OHNaClO3H2SO4ClO2CO2Na2SO4H2O(未配平)，則下列說(shuō)法正確的是()A甲醇是氧化劑B通過(guò)反應(yīng)可判斷NaClO3的氧化性強(qiáng)于Na2SO4C還原產(chǎn)物和氧化產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為61D生成1 mol CO2時(shí)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為4 mol8. (襄陽(yáng)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(jià)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(hào))。(2)第步，含Cr2O的廢水在酸性條件下用綠礬FeSO47H2O處理，寫(xiě)出并配平反應(yīng)的離子方程式：_。(3)第步，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(xiě)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(xiě)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)步處理后又可轉(zhuǎn)變成K2Cr2O7。純凈的K2Cr2O7常用于準(zhǔn)確測(cè)定Na2S2O3溶液的物質(zhì)的量濃度，方法如下：Cr2O6I14H=3I22Cr37H2O2S2OI2=S4O2I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_(kāi)(保留四位有效數(shù)字)。答案：(1)(2)Cr2O6Fe214H=2Cr36Fe37H2O(3)Fe(OH)3CaSO4Cr(OH)3OH=CrO2H2OCrOCO22H2O=Cr(OH)3HCO(4)0.100 0 molL19. 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：在堿性環(huán)境中穩(wěn)定，在中性和酸性條件下不穩(wěn)定；在水中溶解度很大，難溶于無(wú)水乙醇等有機(jī)溶劑；具有強(qiáng)氧化性，能氧化有機(jī)烴、苯胺和80%以下乙醇溶液?；卮鹣铝袉?wèn)題：(1)寫(xiě)出“氧化”中，生成Fe3的離子方程式： _。(2)氧化中，試劑A為_(kāi)(填“H2O2”“HNO3”或“NaClO”)；過(guò)濾操作中，得到的濾渣B中除NaCl還有_。(3)操作中包括冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌干燥幾個(gè)步驟。洗滌干燥的目的是脫堿脫水，進(jìn)行該操作時(shí)最好用_洗滌。(4)凈水時(shí)高鐵酸鉀能逐漸與水反應(yīng)生成絮狀的Fe(OH)3，請(qǐng)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(cè)得剩余K2FeO4濃度變化如圖所示，推測(cè)產(chǎn)生曲線和曲線差異的原因是_。分離出Na2FeO4、NaOH(過(guò)量)，則過(guò)濾所得濾渣的主要成分為NaCl、Na2SO4、NaClO(過(guò)量)，除去它們之后所得的Na2FeO4、NaOH(過(guò)量)溶液用于制備K2FeO4。(3)Na2FeO4、NaOH溶液(過(guò)量)中加入過(guò)量KOH時(shí)的反應(yīng)為Na2FeO42KOH=K2FeO42NaOH，所得溶液經(jīng)過(guò)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌可得K2FeO4晶體；由于K2FeO4的溶解度很大，難溶于無(wú)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(shí)，為了減少洗滌晶體造成K2FeO4的損失，最好選擇無(wú)水乙醇洗滌K2FeO4晶體。(4)觀察可得，該反應(yīng)中鐵元素由6價(jià)降為3價(jià)，鉀元素、氫元素的化合價(jià)都沒(méi)有變化，根據(jù)氧化還原反應(yīng)的特征推斷，化合價(jià)升高的元素只能是氧，氧元素由2價(jià)升為0價(jià)，則缺項(xiàng)物質(zhì)為氧氣，根據(jù)化合價(jià)升降法、原子守恒配平可得：4K2FeO410H2O=4Fe(OH)38KOH3O2。(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)H2O22H2Fe2=2Fe32H2O(2)NaClONa2SO4(3)無(wú)水乙醇(3分)(4)410483O2(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(guó)規(guī)定的食鹽加碘劑。它通常是以碘為原料與過(guò)量KOH溶液通過(guò)下列反應(yīng)制得：3I26KOH=5KIKIO33H2O，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)3I26KOH=5KIKIO33H2O中，氧化劑和還原劑的物質(zhì)的量之比為_(kāi)。(2)電解前，將KI和KIO3混合溶液加入陽(yáng)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(shí)，陽(yáng)極上的電極反應(yīng)為_(kāi)，陰極上得到的氣體產(chǎn)物為_(kāi)。(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_(kāi)。為確定電解是否完成，需檢驗(yàn)陽(yáng)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(qǐng)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(guò)程如下，步驟的操作名稱_，步驟中洗滌晶體的目的是_。答案：(1)51(2)I6OH6e=IO33H2O氫氣(或H2)(3)IO35I6H=3I23H2O，實(shí)驗(yàn)操作：取少量陽(yáng)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(shuō)明沒(méi)有I(如果變藍(lán)，說(shuō)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：TiO2易水解，只能存在于強(qiáng)酸性溶液中TiCl4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(wèn)題：(1)寫(xiě)出鈦鐵礦酸浸時(shí)，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(qǐng)用恰當(dāng)?shù)脑砗突瘜W(xué)用語(yǔ)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(xiě)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)TiO22H=TiO2H2O使Fe3還原為Fe2(2)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過(guò)濾(洗滌)(3)溶液中存在水解平衡TiO2(n1)H2OTiO2nH2O2H，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(dòng)Na2SO4(4)TiO22C2Cl2TiCl42CO蒸餾(或分餾)