Question

在氧化還原反應(yīng)中，氧化過程和還原過程是同時發(fā)生的兩個半反應(yīng)．Cu₂O-2e^-+2H⁺═2Cu²⁺+H₂O是一個半反應(yīng)式．下列五種物質(zhì)FeSO₄、Fe₂（SO₄）₃、CuSO₄、Na₂CO₃、KI中的一種能使上述半反應(yīng)順利發(fā)生．
（1）寫出并配平該氧化還原反應(yīng)的離子方程式：

Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺

．
（2）向（1）中反應(yīng)后的溶液里加入酸性高錳酸鉀溶液，得還原產(chǎn)物Mn²⁺（無色），反應(yīng)的離子方程式為

5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O

；判斷Cu²⁺、MnO^-、Fe³⁺的氧化性由強到弱的順序是

MnO₄^-、Fe³⁺、Cu²⁺

（用離子符號表示）．
（3）某同學(xué)用上述原理測定一種含Cu₂O的礦石中Cu₂O的質(zhì)量分數(shù)：稱量5.0g礦石溶于足量的硫酸鐵和硫酸的混合溶液中，充分反應(yīng)后，用酸性高錳酸鉀溶液滴定，消耗0.100 0mol?L^-1的高錳酸鉀溶液的體積為100.00mL．
①滴定時，滴定終點的顏色為

無色變?yōu)樽霞t色，30秒內(nèi)不褪色

．
②該同學(xué)測得礦石樣品中Cu₂O的質(zhì)量分數(shù)為

72%

．
③下列情況使測定結(jié)果一定偏高的是

BD

．
A．開始和終點都是仰視讀數(shù)
B．沒有用待裝液潤洗滴定管
C．稱量時，砝碼與樣品放反了
D．樣品中含有較強還原性雜質(zhì)
E．高錳酸鉀溶液中含有N

O

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F．用酸性高錳酸鉀溶液潤洗錐形瓶．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)題意知，已知的是氧化反應(yīng)，則另一個是還原反應(yīng)，氧化劑在反應(yīng)中得電子發(fā)生還原反應(yīng)．
（2）二價鐵離子有還原性，酸性條件下高錳酸根離子有強氧化性，所以亞鐵離子和高錳酸根離子能發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子、二價錳離子和水；同一化學(xué)反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性，從而得出幾種離子氧化性的強弱．
（3）①滴定終點為：無色變?yōu)樽霞t色，30秒內(nèi)不褪色．
②先根據(jù)高錳酸鉀溶液的物質(zhì)的量計算亞鐵離子的物質(zhì)的量，再根據(jù)亞鐵離子的物質(zhì)的量計算氧化亞銅的質(zhì)量，從而計算其質(zhì)量分數(shù)．
③根據(jù)滴定過程中使用高錳酸鉀溶液的體積偏大還是偏小判斷溶液的濃度．

解答：解：（1）反應(yīng)Cu₂O-2e^-+2H⁺═2Cu²⁺+H₂O中失電子，所以另一個半反應(yīng)中得電子，發(fā)生還原反應(yīng)，根據(jù)提供的物質(zhì)知，硫酸鐵作氧化劑得電子生成硫酸亞鐵，所以該反應(yīng)的離子方程式為：Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺
故答案為：Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺．
（2）亞鐵離子有還原性，酸性條件下高錳酸根離子有強氧化性，所以二價亞鐵離子和高錳酸根離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成鐵離子和二價錳離子，離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5 Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，該反應(yīng)中高錳酸根離子的氧化性大于鐵離子的氧化性，反應(yīng)Cu₂O+2H⁺+Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+Fe²⁺中鐵離子氧化性大于銅離子，所以Cu²⁺、MnO₄^-、Fe³⁺的氧化性由強到弱的順序MnO₄^-、Fe³⁺、Cu²⁺．
故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5 Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；MnO₄^-、Fe³⁺、Cu²⁺．
（3）①滴定終點為：無色變?yōu)樽霞t色，30秒內(nèi)不褪色．
故答案為：無色變?yōu)樽霞t色，30秒內(nèi)不褪色．
②設(shè)亞鐵離子的物質(zhì)的量為x．
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
5mol  1mol
x    0.100 0mol?L^-1×0.1L．
x=0.05mol
設(shè)氧化亞銅的質(zhì)量是y．
Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺
144g                  2mol
y                     0.05mol
y=3.6g
所以氧化亞銅的質(zhì)量分數(shù)=

3.6g

5.0g

×100%=72%．
故答案為72%．
 ③A．開始和終點都是仰視讀數(shù)，溶液的體積不變，所測濃度不變，故A錯誤．
B．沒有用待裝液潤洗滴定管，導(dǎo)致使用溶液的體積偏大，所測濃度偏高，故B正確．
C．稱量時，砝碼與樣品放反了，游碼未動，藥品質(zhì)量和砝碼質(zhì)量相等，所測濃度不變，故C錯誤．
D．樣品中含有較強還原性雜質(zhì)，導(dǎo)致使用溶液的體積偏大，所測濃度偏高，故D正確．
E．高錳酸鉀溶液中含有N

O

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，導(dǎo)致使用溶液的體積偏小，所測濃度偏低，故E錯誤．
F．用酸性高錳酸鉀溶液潤洗錐形瓶，導(dǎo)致所以溶液體積偏小，所測溶液濃度偏低，故F錯誤．
故選BD．

點評：本題考查了氧化還原反應(yīng)和酸堿中和滴定等知識點，難度較大，明確同一化學(xué)反應(yīng)中氧化劑的氧化性大于氧化產(chǎn)物的氧化性．