Question

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

Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺

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

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）某同學用上述原理測定一種含Cu₂O的礦石中Cu₂O的質量分數：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

無色變為紫紅色，30秒內不褪色

．
②該同學測得礦石樣品中Cu₂O的質量分數為

72%

．
③下列情況使測定結果一定偏高的是

BD

．
A．開始和終點都是仰視讀數
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
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）根據題意知，已知的是氧化反應，則另一個是還原反應，氧化劑在反應中得電子發生還原反應．
（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生氧化還原反應生成鐵離子、二價錳離子和水；同一化學反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性，從而得出幾種離子氧化性的強弱．
（3）①滴定終點為：無色變為紫紅色，30秒內不褪色．
②先根據高錳酸鉀溶液的物質的量計算亞鐵離子的物質的量，再根據亞鐵離子的物質的量計算氧化亞銅的質量，從而計算其質量分數．
③根據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Cu₂O-2e^-+2H⁺═2Cu²⁺+H₂O中失電子，所以另一個半反應中得電子，發生還原反應，根據提供的物質知，硫酸鐵作氧化劑得電子生成硫酸亞鐵，所以該反應的離子方程式為：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生氧化還原反應生成鐵離子和二價錳離子，離子方程式為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5 Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，該反應中高錳酸根離子的氧化性大于鐵離子的氧化性，反應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：無色變為紫紅色，30秒內不褪色．
故答案為：無色變為紫紅色，30秒內不褪色．
②設亞鐵離子的物質的量為x．
5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O
5mol  1mol
x    0.100 0mol?L^-1×0.1L．
x=0.05mol
設氧化亞銅的質量是y．
Cu₂O+2H⁺+2Fe³⁺=2Cu²⁺+H₂O+2Fe²⁺
144g                  2mol
y                     0.05mol
y=3.6g
所以氧化亞銅的質量分數=

3.6g

5.0g

×100%=72%．
故答案為72%．
 ③A．開始和終點都是仰視讀數，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，藥品質量和砝碼質量相等，所測濃度不變，故C錯誤．
D．樣品中含有較強還原性雜質，導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和酸堿中和滴定等知識點，難度較大，明確同一化學反應中氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性．