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2023——2024 年解密高考化学大一轮复习精讲案
第一章 化学物质及其变化
专题五 氧化还原反应方程式的书写与配平
第一板块 明确目标
课标要求
核心素养
1. 掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
2. 能提取有效信息书写化学方程式。
宏观辨识与微观探析
证据推理与模型认知
第二板块 夯实基础
考点一：氧化还原反应方程式的配平
1．氧化还原反应方程式配平的基本原则
1
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2．氧化还原反应方程式配平的一般步骤
考点二 情景方程式的书写
“四步法”突破新情景下氧化还原反应方程式的书写
示例
KMnO4 能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4 溶液反应，生成Mn2 ＋和CO2 ，该反应的离子方程式是
________________________________________________________________________。
【分析】
第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故KMnO4是氧化剂，Mn2＋是还原产物；碳元素的化合价升高，
故Na2C2O4(碳元素化合价为＋3 价)是还原剂，CO2是氧化产物。
第二步：按“氧化剂＋还原剂―→还原产物＋氧化产物”把离子方程式初步写成：MnO＋C2O―→Mn2＋＋
CO2↑。
由MnO→Mn2＋，锰元素降了5 价；由C2O→CO2，碳元素升了1 价，1 mol C2O 共失去2 mol e－，故在C2O
2
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前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO 前配2，在还原产物Mn2＋前配2，即2MnO＋5C2O―→2Mn2＋＋
10CO2↑。
第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O,2MnO＋5C2O＋ H＋―→2Mn2＋＋
10CO2↑＋H2O。
第四步：依据电荷守恒及H、O 原子守恒配平如下：
2MnO＋5C2O＋16H＋=====2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
考点一：氧化还原反应及相关概念
1．正向配平
(1)______HCl(浓)＋______MnO2△,______Cl2↑＋______MnCl2＋______H2O
(2)______Cu＋______HNO3(稀)===______Cu(NO3)2＋______NO↑＋______H2O
(3)______KI＋______KIO3＋______H2SO4===______I2＋______K2SO4＋______H2O
(4)______MnO＋______H＋＋______Cl－===______Mn2＋＋______Cl2↑＋______H2O
2．逆向配平
(1)____S＋______KOH===______K2S＋______K2SO3＋______H2O
(2)______P4＋______KOH＋______H2O===______K3PO4＋______PH3↑
3．含有未知数的配平
(1)______FexS＋____HCl===______S＋______FeCl2＋______H2S
(2)______Na2Sx＋______NaClO＋______NaOH===______Na2SO4＋______NaCl＋______H2O
4．有机物参与的氧化还原反应方程式的配平
(1)______KClO3 ＋______H2C2O4 ＋______H2SO4===______ClO2↑＋______CO2↑＋______KHSO4 ＋
______H2O
(2)______C2H6O ＋______KMnO4 ＋______H2SO4===______K2SO4 ＋______MnSO4 ＋______CO2↑＋
______H2O
5．缺项配平
(1)______ClO－＋______Fe(OH)3＋________===______Cl－＋______FeO＋______H2O
(2)______MnO＋______H2O2＋________===______Mn2＋＋______O2↑＋______H2O
(3)某高温还原法制备新型陶瓷氮化铝(AlN)的反应体系中的物质有：Al2O3、C、N2、CO。
请将AlN 之外的反应物与生成物分别填入以下空格内，并配平。
＋＋=====AlN＋
(4)将NaBiO3固体(黄色，微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里，加热，溶液显紫色(Bi3＋无色)。配平该
反应的离子方程式：
NaBiO3＋Mn2＋＋____===Na＋＋Bi3＋＋____＋____
3
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【答案】
1．(1)4 1 1 1 2 (2)3 8 3 2 4
(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 16 10 2 5 8
2．(1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5
3．(1) 2 (－1) 1 1
(2)1 (3x＋1) (2x－2) x (3x＋1) (x－1)
4．(1)2 1 2 2 2 2 2
(2)5 12 18 6 12 10 33
5．(1)3 2 4OH－ 3 2 5
(2)2 5 6H＋ 2 5 8
(3)Al2O3 3C N2 2 3CO
(4)5 2 14 H＋ 5 5 2 MnO 7 H2O
【归纳总结】
“三步法”突破缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来，它们一般为水、酸(H＋)或碱(OH－)，其配平流
程为
考点二 情景方程式的书写
一、依据陈述信息书写方程式
1．[2021·全国甲卷，26(2)]以NaIO3为原料制备I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入计量的NaHSO3，生成
碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3 溶液，反应得到I2。上述制备I2 的总反应的离子方程式为
________________________________________________________________。
2．工业上可由天然二氧化锰粉和硫化锰矿用硫酸溶浸得硫单质和硫酸锰，写出该反应的化学方程式：
____________________________________________________________。
二、依据流程信息书写方程式
3．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示：
4
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(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：
________________________________________________________________________。
(2)“ 尾气吸收” 是吸收电解过程中排出的少量ClO2 。写出此吸收反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
4．[2020·全国卷Ⅰ，26(2)]钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5 价的化合物存在，还包括钾、
镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH 如下表所示：
金属离子
Fe3＋
Fe2＋
Al3＋
Mn2＋
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO，同时还有________离子被氧化。写出VO＋转化为VO 反应的
离子方程式：__________________________________________________
____________________________________________________________________________。
三、依据反应机理图书写方程式
5．在酸性条件下，黄铁矿(FeS2，其中S 为－1 价)催化氧化的反应转化如图所示。
总反应：2FeS2＋7O2＋2H2O===2Fe2＋＋4SO＋4H＋
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式：
①反应Ⅰ：_____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②反应Ⅱ：______________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)NO 在总反应中的作用是_________________________________________________。
6．某催化转化过程如图所示：
5
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过程1：Ni2O3＋ClO－===2NiO2＋Cl－，
过程2 的离子方程式：____________________________________________________
________________________________________________________________________。
7. NaClO 氧化可除去氨氮，反应机理如图所示(其中H2O 和NaCl 略去)：
NaClO 氧化NH3的总反应的化学方程式为____________________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
1．2IO＋5HSO===I2＋5SO＋3H＋＋H2O
2．MnO2＋MnS＋2H2SO4===2MnSO4＋S＋2H2O
3．(1)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4
(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O
4．Fe2＋ VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O
5．(1)①4Fe(NO)2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋4NO＋2H2O
②14Fe3＋＋FeS2＋8H2O===15Fe2＋＋2SO＋16H＋
(2)作催化剂
6．2NiO2＋ClO－===Ni2O3＋Cl－＋2O
7．2NH3 ＋3NaClO===N2＋3H2O＋3NaCl
【归纳总结】
循环转化关系图中物质变化分析思路
(1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物：箭头进入的是反应物，箭头出去的是生成物。
(2)若上一步反应生成某物质，下一步该物质又参加反应，则该物质为中间产物。
(3)若某物质参加反应，后又生成该物质，则该物质为催化剂。
第三板块 真题演练
1．[2020·全国卷Ⅱ，26(3)(4)]化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化
工原料，又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题：
(3)Cl2O 为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸酐，可由新制的HgO 和Cl2反应来制备，该反应为歧化反应(氧化
6
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剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O 的化学方程式为
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)ClO2常温下为黄色气体，易溶于水，其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、
NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”，能快速溶于水，溢出大量气泡，得到ClO2溶液。上述过程中，生成ClO2
的反应属于歧化反应，每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为____________mol；产生“气泡”的化学方程
式为_____________________________
________________________________________________________________________。
【答案】
(3)2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O
(4)1.25 NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O
【解析】
(3)由新制的HgO 和Cl2反应制备Cl2O，由于该反应为歧化反应，所以只有氯元素的化合价发生变化，由0
价变为＋1 价和－1 价，所以反应的化学方程式为2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O。(4)由题意知，在NaClO2生
成ClO2 的过程中，发生歧化反应，NaClO2 既是氧化剂，又是还原剂，4NaClO2―――→4ClO2 ，
NaClO2――→NaCl，每生成4 mol ClO2，需消耗5 mol NaClO2，所以每生成1 mol ClO2，需消耗 mol(即
1.25 mol)NaClO2。产生的气泡的成分为CO2，反应的化学方程式为NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋
H2O。
2．[2022·全国甲卷，26(1)(4)]硫酸锌(ZnSO4)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应
用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为ZnCO3，杂质为SiO2以及Ca、Mg、Fe、Cu 等的化合物。
其制备流程如下：
回答下列问题：
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为___________________________________。
(4)向80～90 ℃的滤液①中分批加入适量KMnO4溶液充分反应后过滤，滤渣②中有MnO2，该步反应的离
子方程式为__________________________________________________。
【答案】
(1)ZnCO3=====ZnO＋CO2↑
(4)3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋MnO2↓＋5H＋
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【解析】
(1)焙烧时，生成ZnO 的反应为ZnCO3=====ZnO＋CO2↑。(4)向80～90 ℃的滤液①中加入KMnO4溶液，可
氧化Fe2＋，得到含Fe(OH)3和MnO2的滤渣②，反应的离子方程式为3Fe2＋＋MnO＋7H2O===3Fe(OH)3↓＋
MnO2↓＋5H＋。
3．(2019·浙江)反应8NH3＋3Cl2
N2＋6NH4Cl，被氧化的NH3与被还原的Cl2的物质的量之比为（ ）
A．2 3∶
B．8 3∶
C．6 3∶
D．3 2∶
【答案】A
【解析】该氧化还原反应用双线桥表示为
，可知实际升价的N 原子为2 个，
所以2 个NH3被氧化，同时Cl2全部被还原，观察计量数，Cl2为3 个，因而被氧化的NH3与被还原的Cl2的
物质的量之比为2：3。
故答案选A。
第四板块 模拟提升
1. 阅读下列资料，完成5～7题：二氧化氯(ClO2)是国际上公认的安全、低毒、高效的绿色消毒剂，
易溶于水。工业上可用NaClO3制取ClO2，化学方程式如下：
2 NaClO3+ SO2+ H 2SO4=2ClO2+2 NaHSO4。实验室可用N H 4Cl和HCl混合电解得到NC l3(已知：
NC l3为强氧化剂，其中N元素为−3价)，然后由NC l3和NaClO2混合反应制备ClO2，同时释放出N H 3。
ClO2对酸性污水中的M n
2+有明显的去除效果，其反应原理为：ClO2+ M n
2+→MnO2↓+C l
−(部分反应
物和产物省略、未配平)。有关反应ClO2+ M n
2+→MnO2↓+C l
−(部分反应物和产物省略、未配平)说法
正确的是
A. 理论上处理含1mol M n
2+的污水，需要8.96 LClO2
B. 该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶5
C. 工业上用更为廉价的C l2代替ClO2去除M n
2+效率更高
D. 利用该原理处理含M n
2+的污水后溶液的pH升高
【答案】B
8
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【解析】略
2. 实验室利用Bi(OH )3制取高锰酸钠的相关反应的离子方程式如下：
Ⅰ：ClO3
−+6 H
++5C l
−=3C l2+3 H 2O；
Ⅱ：Bi(OH )3+3O H
−+C l2+ N a
+= NaBiO3↓+2C l
−+3 H 2O；
Ⅲ：5 NaBiO3+2 M n
2++14 H
+=2 MnO4
−+5 Bi
3++5 N a
++7 H 2O。
下列说法错误的是
A. 反应Ⅰ中氧化产物和还原产物的物质的量比为5:1
B. 酸性条件下的氧化性：ClO3
−>C l2> NaBiO3> MnO4
−
C. NaBiO3可与盐酸发生反应：NaBiO3+6 H
++2C l
−= Bi
3++C l2↑+3 H 2O+ N a
+
D. 制得28.4 g高锰酸钠时，理论上消耗氯酸钠的物质的量为1
6 mol
【答案】B
【解析】
A.反应Ⅰ中还原剂是C l
−、氧化剂是ClO3
−，由方程式可知，还原剂的氧化产物和氧化剂的还原产物的物质
的量比为5:1，故A 正确；
B.反应Ⅱ是在碱性条件下进行，则不能得出酸性条件下的氧化性：
，故B 错误；
C.由反应Ⅲ可得酸性条件下氧化性：
，又知高锰酸钾可与浓盐酸反应制氯气，则
NaBiO3可与盐酸发生反应：NaBiO3+6 H
++2C l
−= Bi
3++C l2↑+3 H 2O+ N a
+，故C 正确；
D.由题干反应可得：
，制得28.4 g即
mol高锰酸钠时，
理论上消耗氯酸钠的物质的量为1
6 mol，故D 正确。
3. 下列物质可用于处理泄露的有毒物质N a2S的是( )
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①臭氧(O3) ②铁粉 ③NaCl ④KI ⑤双氧水
A. ①⑤
B. ②④
C. ③④
D. ③⑤
【答案】A
【解析】略
4. 以高硫铝土矿(主要成分为A l2O3、F e2O3，还含有少量Fe S2)为原料，生产氧化铝并获得F e3O4的
部分工艺流程如下，下列叙述不正确的是
A. 加入CaO可以减少SO2的排放同时生成建筑材料CaSO4
B. 向滤液中通入过量C O2、过滤、洗涤、灼烧沉淀可制得A l2O3
C. 隔绝空气焙烧时理论上反应消耗的n( Fe S2)∶n( F e2O3)=1∶5
D. 烧渣分离可以选择用磁铁将烧渣中的F e3O4分离出来
【答案】C
【解析】
由流程可知，高硫铝土矿(主要成分为A l2O3、F e2O3，还含有少量Fe S2)为原料，通入空气焙烧时，因
为含有少量Fe S2，会产生二氧化硫，加入氧化钙达到吸收二氧化硫的目的，防止二氧化硫排放污染空气，
焙烧产物经过氢氧化钠溶液碱浸，三氧化二铝与氢氧化钠反应生成偏铝酸根，过滤后，滤液中通入过量二
氧化碳，偏铝酸根与二氧化碳、水反应生成氢氧化铝沉淀，洗涤后灼烧氢氧化铝即可生产三氧化二铝；碱
浸过程中，三氧化二铁不与氢氧化钠反应，过滤后留在滤渣中，加入Fe S2与三氧化二铁在隔绝空气的条
件下反应生成二氧化硫和四氧化三铁，利用四氧化三铁的磁性实现其与烧渣的分离。
A、铝土矿中含有Fe S2，Fe S2焙烧生成SO2，CaO与SO2、O2反应：2CaO+2SO2+O2=2CaSO4，
CaSO4可用于建筑材料，故A 正确；
B、滤液中含有AlO2
−，通入过量C O2，发生反应：AlO2
−+C O2+2 H 2O = Al(OH )3↓+ HC O3
−，生成
Al(OH )3沉淀，经过过滤、洗涤后得到Al(OH )3，再灼烧Al(OH )3，反应为：2 Al(OH )3
A l2O3+3 H 2O，即可制得A l2O3，故B 正确；
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C、隔绝空气焙烧，Fe S2与F e2O3反应，生成SO2和F e3O4，反应方程式为：Fe S2+16 F e2O3
11 F e3O4+2SO2↑，由方程式可知n( Fe S2)：n( F e2O3)=1：16，故C 错误；
D、F e3O4有磁性，可以用磁铁将F e3O4从烧渣中分离出来，故D 正确。
故选：C。
5. 液氨具有微弱的导电性，加入钠单质可快速得到深蓝色溶液，并慢慢产生气泡，溶液导电能力显著提
升。下列说法错误的是
A. 液氨能够发生电离，有NH 4
+和NH 2
−生成
B. 钠和液氨可发生反应：2 N H 3+2 Na=2 NaN H 2+ H 2↑
C. 蒸发钠的液氨溶液，蓝色会逐渐褪去
D. 0.1mol钠投入液氨中生成0.01mol H 2时，Na共失去0.02mol电子
【答案】D
【解析】解：A .液氨具有微弱的导电性，则液氨中有自由移动的带电子粒子，能导电，即液氨能够发生电
离，有N H 4
+和N H 2
−生成，故A 正确；
B.Na和液氨反应生成NaN H 2和H 2，则发生反应的化学方程式为2 N H 3+2 Na=2 NaN H 2+ H 2↑，故B
正确；
C.钠单质加入液氨中得到深蓝色溶液，是生成了电子的氨合物即e( N H 3)n
−的缘故，则蒸发钠的液氨溶液会
蒸去氨气，蓝色会逐渐褪去，故C 正确；
D.Na和液氨反应的化学方程式为：Na+2nN H 3= N a
+( N H 3)n+e( N H 3)n
−，
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2 N H 3+2 Na=2 NaN H 2+ H 2↑，则0.1mol钠投入液氨，共失去0.1mol电子，故D 错误。
6. 黄铜矿(CuFe S2)为主要原料的炼铜方法有火法炼铜、氧化浸出、生物浸出、配位浸出、电化学浸出
法等。
Ⅰ.火法炼铜：
ΔH <0。
(1)反应中被氧化的元素是 (填元素符号)。
(2)实际生产是在沸腾炉中进行，反应温度为 600～620℃。控制反应温度的方法 。
(3)冶炼过程中产生大量SO2，下列处理方案中合理的是 (填字母)。
A.高空排放
B.制备硫酸
C.用纯碱溶液吸收制N a2SO3
D.用浓硫酸吸收
Ⅱ.氧化浸出：在硫酸介质中用双氧水将黄铜矿氧化，测得有SO4
2−生成。
(4)配平该反应方程式： CuFe S2+ H 2O2+ H
+= C u
2++ F e
3++ SO4
2−+
H 2O。
(5)该反应在25～50℃下进行，实际生产中双氧水的消耗量要远远高于理论值，除温度较高双氧水分解
之外，还可能的原因是 。
Ⅲ.生物浸出：在反应釜中加入黄铜矿、硫酸铁、硫酸和微生物，并鼓入空气，黄铜矿逐渐溶解，反应釜中
各物质的转化关系如图所示。
(6)在微生物的作用下，可以循环使用的物质有 (填化学式)。
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(7)假如黄铜矿中的铁元素最终全部转化为F e
3+，当有2molSO4
2−生成时，理论上消耗O2的物质的量为
。
【答案】
Fe、S 控制加CuFe S2的速度 BC 2 17 2 2 2 4 18 生成产物C u
2+，F e
3+催化H 2O2分解
F e2(SO4)3，H 2SO4 4.25mol
【解析】
(1)CuFe S2中化合价：Cu为+2，Fe为+2，S为−2，物质被氧化，化合价升高，生成物F e2O3中Fe为
+3，SO2中S为+ 4，则被氧化的元素是：Fe、S，
故答案为：Fe、S；
(2)火法炼铜是放热反应，在实际生产中，可控制加CuFe S2的速度达到控制反应温度的效果，
故答案为：控制加CuFe S2的速度；
(3) A .会对环境造成污染，B、C是对二氧化硫的废物再利用，D .浓硫酸不能吸收二氧化硫，
故答案为：BC；
(4)CuFe S2转化成F e
3+、SO4
2−，化合价升高的元素有：Fe、S，H 2O2转化成H 2O，化合价降低的元素
有：O，根据得失电子守恒，用双剑桥和质量守恒定律方法配平，化学方程式为：
2CuFe S2+17 H 2O2+2 H
+=2C u
2++2 F e
3++ 4 SO4
2−+18 H 2O，
故答案为：2；17；2；2；2；4；18；
(5)双氧水的消耗量要远远高于理论值，说明产物中有物质继续分解过氧化氢，
故答案为：生成产物C u
2+，F e
3+催化H 2O2分解；
(6)由图可知：F e2(SO4)3、H 2SO4是中间产物，可循环利用，
故答案为：F e2(SO4)3，H 2SO4；
(7)Fe元素最终生成F e
3+，S元素转化为SO4
2−，当有2molSO4
2−生成时，失去电子共17mol，消耗O2的
物质的量为17
4 mol = 4.25mol，
故答案为：4.25mol。
(1)CuFe S2中化合价：Cu为+2，Fe为+2，S为−2，物质被氧化，化合价升高；
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(2)火法炼铜是放热反应，在实际生产中，可控制加CuFe S2的速度达到控制反应温度的效果；
(3) A .会对环境造成污染，B、C是对二氧化硫的废物再利用，D .浓硫酸不能吸收二氧化硫；
(4)CuFe S2转化成F e
3+、SO4
2−，化合价升高的元素有：Fe、S，H 2O2转化成H 2O，化合价降低的元素
有：O，根据得失电子守恒，用双剑桥和质量守恒定律方法配平；
(5)双氧水的消耗量要远远高于理论值，说明产物中有物质继续分解过氧化氢；
(6)由图可知：F e2(SO4)3、H 2SO4是中间产物；
(7)Fe元素最终生成F e
3+，S元素转化为SO4
2−，当有2molSO4
2−生成时，失去电子共17mol。
7.
试配平该反应的化学方程式，并用短线标出电子转移方向及总数 ：
NaI O3+ NaHSO3→NaHSO4+ N a2SO4+ I 2+ H 2O。
【答案】
【解析】解：反应中，I元素的化合价降低，S元素的化合价由+ 4升高到+6，碘元素由+5降低到0价，则
取最小公倍数为10，所以NaI O3，前的系数为2，NaHSO3前的系数为5，结合原子守恒配平该方程式为：
2 NaI O3+5 NaHSO3=3 NaHSO4+2 N a2SO4+ I 2+ H 2O，化合价升高值=化合价降低值=转移电子数
=10，电子转移为：
，
故答案为：
。
8. 从钒铬锰铁矿渣(主要成分为V 2O5、C r2O3、MnO、FeO)中提Cr的一种工艺流程如下：
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已知：F e
2+开始沉淀的pH为6.3；pH较大时，二价锰
在空气中易被氧化。
回答下列问题：
(1)NaOH的电子式为 ___________。
(2)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lgc总(V )]与pH关系如图一、已知钒铬锰铁矿渣中
c总(V )=0.01mol⋅L
−1，“沉钒”过程控制pH =3.0，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为
___________。(填化学式)
(3)某温度下， Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图二、“沉铬”过程最佳pH为 ___________。此
时，滤液B中c(C r
3+)
c( M n
2+)
= ___________。 [已知：该温度下，0.1mol⋅L
−1 NaOH溶液的pH =12.7，
K sp=[Cr(OH )3]=1×10
−30，K sp[ Mn(OH )2]=1×10
−13]
(4)“提纯”过程中N a2S2O3的作用为 ___________。
(5)“转化”过程中：
①除去M n
2+的离子方程式为 ___________M n
2++ ___________MnO4
−+ _____H 2O = ______MnO2↓+
___________H
+(配平该方程式)____。
②写出除去F e
2+的离子方程式 ______________________(产物之一为MnO2)。
【答案】(1)
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(2) H 3V 2O7
−
(3)610
−9.3
(4)防止pH较大时，二价锰 [ Mn(Ⅱ)]被空气中氧气氧化转化成MnO2附着在Cr(OH )3表面，使产品不纯
(5)3，2，2，5，43 F e
2+ + MnO4
−+ 7 H 2O = MnO2↓+3 Fe(OH )3↓ +5 H
+
【解析】
溶液调 pH 将铬沉淀，过滤分离得到固体A氢氧化铬，用 N a2S2O3 溶液提纯后的固体煅烧得到C r2O3；
滤液B含有M n
2+、F e
2+离子，经高锰酸钾和 N a2S2O3 共同作用，得到MnO2、Fe(OH )3固体。
(1)NaOH 中氢氧形成共价键后与钠离子以离子键作用，电子式为
。
(2)从图一中分析得到， pH =3.0 ， c总(V )=0.01mol⋅L
−1 时，lgc总(V )=−2，五价钒粒子的主要存
在形态为 H 3V 2O7
− ，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为 H 3V 2O7
− 。
(3)从图二两曲线的趋势判断， pH 约为6时，Cr(Ⅲ)的沉淀率接近100 %，此时效果最佳、且Mn(Ⅱ)的沉
淀率很小；该温度下， 0.1mol⋅L
−1 NaOH 溶液的 pH =12.7 ，则水的离子
积 K w =0.1×10
−12.7=10
−13.7 ，滤液B中 c(C r
3+)
c( M n
2+)
= c(C r
3+)⋅c
3(O H
−)
c( M n
2+)⋅c
3(O H
−)
=
K sp[Cr(OH )3]
K sp[ Mn(OH )2]×c(O H
−)
=
1×10
−30
1×10
−13×10−(13.7−6) =10
−9.3。
(4)“提纯”过程中 N a2S2O3 溶液的作用是防止pH较大时，二价锰 [ Mn(Ⅱ)]被空气中氧气氧化转化成
MnO2附着在Cr(OH )3表面，使产品不纯。
(5)①根据氧化还原反应原理，质量守恒和电荷守恒，除去 M n
2+ 的离子方程式配平后为：3 M n
2++ 2
MnO4
−+ 2 H 2O = 5 MnO2↓+ 4 H
+ ，系数依次为3，2，2，5，4；
②依据流程图得知， F e
2+ 被氧化得到Fe(OH )3，已知产物之一为 MnO2 ，则除去 F e
2+ 的离子方程式：
3 F e
2+ + MnO4
−+ 7 H 2O = MnO2↓+3 Fe(OH )3↓ +5 H
+ 。
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9. 某污水处理工艺中，N O2
−的转化途径如图所示：
完成下列填空：
(1)上述转化过程 ______ (选填“属于”或“不属于”)氮的固定。
(2)N原子核外能量最高的电子有 ______ 个，这些电子 ______ 。(选填编号)
a.所处的电子亚层相同
b.自旋方向相同
c .占据的轨道相同
d .运动状态相同
(3)从原子结构角度解释NO分子中氮元素化合价呈正价的原因 ______ 。
(4)N 2 H 4中氢元素的化合价为+1价，写出N 2 H 4的结构式 ______ ，其所含共价键的类型为 ______ ；
若其分子的极性与N H 3相同，则它是 ______ (选填“极性”或“非极性”)分子。
(5) ______ NO+ ______ N H 4
+ = ______ N 2 H 4+ ______ H 2O+ ______ H
+，配平上述离子方程式；
若反应所得的氧化产物比还原产物多1.5mol，则该反应转移的电子为 ______ mol。
【答案】
不属于 3 ab 两种元素的原子电子层数相同，核电荷数O原子大于N，原子核对核外电子的吸引力O原
子大于N，共用电子偏向氧，所以氮元素化合价呈正价
极性键、非极性键 极性 2 8 5 2
8 4
【解析】
(1)氮的固定是将空气中游离态的氮转化为含氮化合物的过程。上述变化是将含氮化合物转化为氮气，不
属于氮的固定，
故答案为：不属于；
(2)N原子核外电子排布为1s
22s
22 p
3，N原子核外能量最高的电子是2 p能级上有3个电子；
a.这3个电子都在2 p亚层，故a正确；
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b.根据洪特规则，p轨道3个电子自旋方向相同，故b正确；
c.3个电子分别占据2 px、2 p y、2 pz轨道，故c错误；
d .3个电子运动状态不同，故d错误；
故答案为：3；ab；
(3)N原子半径大于O原子，O原子电负性大于N原子，所以N和O得共用电子对向O偏离，所以氮元素化
合价呈正价，
故答案为：两种元素的原子电子层数相同，核电荷数O原子大于N，原子核对核外电子的吸引力O原子大
于N，共用电子偏向氧，所以氮元素化合价呈正价；
(4)N 2 H 4中氢元素的化合价为+1价，N 2 H 4的结构式为：
；分子中含有N −H和N −N共价键，
分别为极性键和非极性；N H 3为三角锥形，为极性分子，若其分子的极性与N H 3相同，则它是极性分子，
故答案为：
；极性键、非极性键；极性；
(5)NO中N元素化合价为+2，N H 4
+中N元素为−3价；N 2 H 4中N元素为−2价；根据化合价升降平衡配
平方程式为2 NO+8 N H 4
+→5 N 2 H 4+2 H 2O+8 H
+；N H 4
+被氧化，NO被还原；设N 2 H 4共5 x mol，其
中氧化产物为4 xmol；若反应所得的氧化产物比还原产物多1.5mol，所以4 x−x =1.5mol，解得x =0.5；
所以生成N 2 H 4的物质的量为2.5mol；根据化学式有
n( N 2 H 4)
n(e
−)
= 5
8，设则该反应转移的电子为4 mol；
故答案为：2；8；5；2；8；4。
10. 工业用焦炭和硫酸钠反应制备硫化钠：N a2SO4+2C →
高温
N a2S +C O2↑，完成下列填空：
(1)硫元素在周期表中的位置为 ______ ，硫原子核外有 ______ 种不同运动状态的电子。
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(2)C S2的结构与C O2相似，二者形成晶体时的熔点高低为：C S2 ______ C O2(填“>、=、<”)。有关
二硫化碳分子的描述正确的是 ______ 。
A.含有非极性键
B.是直线形分子
C.属于极性分子
D.结构式为C = S = S
(3)C元素和S元素比较，非金属性强的是 ______ ，写出一个能支持你的结论的事实： ______ 。
(4)N a2S又称臭碱，N a2S溶液中含硫元素微粒的浓度由大到小的顺序是 ______ 。
(5)天然气中常含有少量H 2S，在酸性介质中进行天然气脱硫的原理示意图如图所示，配平步骤①涉及到
的方程式(先在括号里补齐生成物)： ______ F e2(SO4)3+ ______ H 2S = ______ FeSO4+ ______
S↓+ ______ 。
(6)图示中反应②是FeSO4在酸性条件下被O2氧化的过程，若有1摩尔FeSO4在酸性条件下被氧化，需要
O2的体积(标准状况)为 ______ 升。
【答案】第三周期第ⅥA族 16 > B S H 2SO4的酸性比H 2C O3强 S
2−> H S
−> H 2S 1 1 2 1
H 2SO4 5.6
【解析】
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