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氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多,常结合化工生产流程及实验探究中考查,越来越注
重结合新信息书写陌生的化学方程式(离子方程式)。要求考生要有效地接受、吸收、整合题目的信息,
推断物质,利用守恒规律加以书写,充分体现出学科核心素养。
1.(2024·吉林·高考真题)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转
化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的
颗粒被
、
包裹),以提高
金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)北宋时期我国就有多处矿场利用细菌氧化形成的天然“胆水”冶炼铜,“胆水”的主要溶质为
(填化学式)。
(2)“细菌氧化”中,
发生反应的离子方程式为 。
2.(2024·湖南·高考真题)铜阳极泥(含有Au、
、
、
等)是一种含贵金属的可再生资源,
回收贵金属的化工流程如下:
第09 讲 新情景条件下氧化还原反应方程式的书写
01 考情分析 02 真题精研 03 规律·方法·技巧 04 经典变式练
05 核心知识精炼 06 基础测评 07 能力提升
考情分析
真题精研
1
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已知:①当某离子的浓度低于
时,可忽略该离子的存在;
②
;
③
易从溶液中结晶析出;
④不同温度下
的溶解度如下:
温度℃
0
20
40
60
80
溶解度/g
14.4
26.1
37.4
33.2
29.0
回答下列问题:
(1)Cu 属于 区元素,其基态原子的价电子排布式为 ;
(2)“滤液1”中含有
和
,“氧化酸浸”时
反应的离子方程式为 ;
1.(2024·江苏·高考真题)贵金属银应用广泛。Ag 与稀
制得
,常用于循环处理高氯废水。
规律·方法·技巧
经典变式练
2
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(1)沉淀
。在高氯水样中加入
使
浓度约为
,当滴加
溶液至开始产生
沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中
浓度约为
。[已知:
,
]
(2)还原
。在
沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量
盐酸后静置,充分反应得到Ag。
①铁将
转化为单质Ag 的化学方程式为 。
②不与铁圈直接接触的
也能转化为Ag 的原因是 。
③为判断
是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实
验中必须使用的试剂和设备:稀
、
溶液,通风设备]
(3)Ag 的抗菌性能。纳米Ag 表面能产生
杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag 溶解产生
的离子方程式为 。
②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag 的抗菌性能下降,主要原因是 。
2.(2024·安徽·高考真题)精炼铜产生的铜阳极泥富含
等多种元素。研究人员设计了一种从
铜阳极泥中分离提收金和银的流程,如下图所示。
3
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回答下列问题:
(1)
位于元素周期表第 周期第 族。
(2)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为
的化学方程式为 。
新情景条件下氧化还原反应方程式的书写
新情景条件
归纳总结
1.工艺流程中的氧化还
原方程式的书写
(1)细读题干寻找提纯对象,结合工艺流程示意图分析被提纯元素的存在形式及杂质
的去除情况。
(2)确定未知反应的反应物和生成物,根据题意分析溶液环境,配平氧化还原方程
式。
2.实验探究中的氧化还
原方程式的书写
(1)细读题干寻找实验目的,通读题目中从实验步骤中了解操作步骤,结合装置分析
实验过程,与实验目的相对应。
(2)根据题意确定反应物和生成物,结合溶液环境配平方程式,注意质量守恒、电子
守恒、电荷守恒。
3.电化学试题中氧化还
原反应方程式的书写
(1)有关原电池原理的电极方程式的书写,负极失去电子,发生氧化反应;氧化剂在
正极上得到电子,发生还原反应。根据得失电子相等,从而配平电极方程式。
(2)有关电解原理的电极方程式的书写,还原剂在阳极上失去电子,发生氧化反应;
氧化剂在阴极上得到电子,发生还原反应。再根据得失电子相等,从而配平电极反应
式。
核心知识精炼
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1.(2024·陕西榆林·模拟预测)钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一,我国钴资源缺乏,
二次回收利用非常重要。从锂离子二次电池正极废料——铝钴膜(含
乙炔黑导电剂涂层的铝箔)中回
收Li、Co 的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)酸溶时,
转化为
、
,该反应的离子方程式为 ;若用盐酸代替
和
溶液,酸溶也可得到
和
溶液,但缺点是 。
(5)将
和
按物质的量之比
混合,在空气中煅烧可制得
,该反应的化学方程式为
。
2.(2024·陕西安康·模拟预测)硅酸盐锆矿的主要成分为
,还含有Fe、Al、Cu 的氧化物,以该矿
石为原料生产
的工艺流程如图所示:
已知:“加热转化”后得到的成分有
、
、
、
和
。
回答下列问题:
(1)“加热转化”时,提前将CO 和
按一定比例混合均匀后由硅酸盐锆矿的下端向上通入,其目的是
基础测评
5
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;该过程中
发生反应的化学方程式为 。
3.(2024·重庆·模拟预测)锗是一种战略性金属,用锌浸渣(主要含
、
,另含少量
、
以及
)提取高纯
和
的工艺流程如下:
已知:①常温下,
。②
极易水解,沸点为
。
请回答下列问题:
(1)基态
的最外层电子排布式为 ,
的晶体类型为 。
(2)“氧化酸浸”后产生的浸渣含有
,写出
反应的离子方程式 。
4.(2024·河南·模拟预测)铈(Ce)及其化合物在现代工业中具有极为重要的用途,某化工厂以废旧的液
晶显示器(含有
、
、
等物质)为原料制备三氯化铈、氢氧化铈的流程如下:
已知:
具有强氧化性,一般不与常见的无机酸反应。
请回答下列问题:
(2)“还原”过程中发生反应的离子方程式为 ,该过程不宜在较高温度下进行,原因是
。
(3)“氧化”过程中发生反应的离子方程式为 。
5.(2024·重庆·模拟预测)某研究小组用氨基钠
与N2O 反应制备叠氮化钠
并对制得的叠
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氮化钠产品纯度进行测定。已知氨基钠熔点为208℃,极易水解和氧化; N2O 不与酸或碱反应;叠氮酸
(HN3)不稳定,易分解爆炸;SnCl2具有较强还原性。回答下列问题:
(1)制备叠氮化钠:连接好装置后,打开A 中分液漏斗活塞,向圆底烧瓶中滴加浓硝酸,充分反应。
③若三颈烧瓶中参加反应的
和N2O 物质的量之比为2 1∶,则发生的化学反应方程式为 ,E
装置的作用为 。
(2)测定产品纯度:取装置C 中制得的叠氮化钠样品m 克放入圆底烧瓶中进行纯度的测定,如下图。
①圆底烧瓶中反应的离子方程式为 。
6.(2024·宁夏石嘴山·模拟预测)铌(Nb)、钽(Ta)为同族元素,在航空航天、武器装备等领域发挥着重要
作用。以含铌、钽的尾矿(主要Nb2O5、Ta2O5、Al2O3、SiO2、MgO、Fe2O3等)为原料制备Nb2O5、Ta2O5的工
艺流程如下:
已知:①“碱浸”步骤中铌、钽发生的反应为:
;
7
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。
②“转化”步骤中NaNbO3、NaTaO3分别转化成氟铌酸根(NbF
)、氟钽酸根(TaF
)。
回答下列问题:
(3)
“
①转化”步骤中NaNbO3转化为NbF
的离子方程式为 。
7.(2024·湖北·一模)某工厂用废旧钴基合金制备
(主要成分为
,还含有
、
、
、
、
等),工艺流程如下:
已知:①该工艺条件下,
、
不能氧化
,部分金属氢氧化物沉淀时
如下表
沉淀物
开始沉淀
完全沉淀
②室温下,
,
回答下列问题:
(5)“氧化”时反应的离子方程式为 。
8.(2024·湖北武汉·一模)回收废弃锂离子电池中的物质对工业可持续发展非常重要。利用
对废弃
的锂离子电池的正极材料
进行氯化处理并再生的一种工艺路线如下:
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已知:①
;
②
的溶液度曲线如图所示。
回答下列问题:
(2)“烧渣”是LiCl、
和
的混合物,“氯化焙烧”过程中发生反应的化学方程式为 。
(6)“煅烧”过程中生成
的化学方程式为 。
1.(2024·江苏·高考真题)贵金属银应用广泛。Ag 与稀
制得
,常用于循环处理高氯废水。
(1)沉淀
。在高氯水样中加入
使
浓度约为
,当滴加
溶液至开始产生
沉淀(忽略滴加过程的体积增加),此时溶液中
浓度约为
。[已知:
能力提升
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,
]
(2)还原
。在
沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量
盐酸后静置,充分反应得到Ag。
①铁将
转化为单质Ag 的化学方程式为 。
②不与铁圈直接接触的
也能转化为Ag 的原因是 。
③为判断
是否完全转化,补充完整实验方案:取出铁圈,搅拌均匀,取少量混合物过滤, [实
验中必须使用的试剂和设备:稀
、
溶液,通风设备]
(3)Ag 的抗菌性能。纳米Ag 表面能产生
杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
①纳米Ag 溶解产生
的离子方程式为 。
②实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag 的抗菌性能下降,主要原因是 。
2.(2023·天津·高考真题)铜及其化合物在生产生活中有重要作用。
(3)在H2O2作用下,铜与浓盐酸的反应可用于制备
,写出该反应化学方程式: 。反应中,H2O2
实际消耗量大于理论用量的原因是 。H2O2电子式为 。
3.(2024·浙江·高考真题)固态化合物Y 的组成为
,以Y 为原料实现如下转化。
已知:
与溶液A 中金属离子均不能形成配合物。
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请回答:
(3)酸性条件下,固体
(微溶于水,其还原产物为无色的
)可氧化
为
,根据该反应原理,
设计实验验证Y 中含有
元素 ;写出
转化为
的离子方程式 。
4.(2022·北京·高考真题)某小组同学探究不同条件下氯气与二价锰化合物的反应。
资料:ⅰ、Mn2+在一定条件下被Cl2或ClO-氧化成MnO2(棕黑色)、MnO
(绿色)、MnO (紫色)。
ⅱ、浓碱条件下,MnO 可被OH-还原为MnO
。
ⅲ、Cl2的氧化性与溶液的酸碱性无关,NaClO 的氧化性随碱性增强而减弱。
实验装置如图(夹持装置略):
实
验
物质a
C 中实验现象
通入Cl2前
通入Cl2后
Ⅰ
水
得到无色溶液
产生棕黑色沉淀,且放置后不发生变化
Ⅱ
5%NaOH 溶液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕
黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,
仍有沉淀
Ⅲ
40%NaOH 溶
液
产生白色沉淀,在空气中缓慢变成棕
黑色沉淀
棕黑色沉淀增多,放置后溶液变为紫色,
仍有沉淀
(1)B 中试剂是 。
(2)通入Cl2前,实验Ⅱ、Ⅲ中沉淀由白色变为棕黑色的化学方程式为 。
(3)对比实验Ⅰ、Ⅱ通入Cl2后的实验现象,对于二价锰化合物还原性的认识是 。
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(4)根据资料ⅱ,实验Ⅲ中应得到绿色溶液,实验中得到紫色溶液,分析现象与资料不符的原因:
原因一:可能是通入Cl2导致溶液的碱性减弱。
原因二:可能是氧化剂过量,氧化剂将MnO
氧化为MnO 。
①用化学方程式表示可能导致溶液碱性减弱的原因: ,但通过实验测定溶液的碱性变化很小。
②取实验Ⅲ中放置后的1mL 悬浊液,加入4mL40%NaOH 溶液,溶液紫色迅速变为绿色,且绿色缓慢加深。
溶液紫色变为绿色的离子方程式为 ,溶液绿色缓慢加深,原因是MnO2被 (填化学式)氧化,可证
明实验Ⅲ的悬浊液中氧化剂过量。
③取实验Ⅱ中放置后的1mL 悬浊液,加入4mL 水,溶液紫色缓慢加深,发生反应的离子方程式是 。
④从反应速率的角度,分析实验Ⅲ未得到绿色溶液的可能原因: 。
5.(2023·河北·高考真题)闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现
废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的
可用于催化、医药、冶金等重要领域。工艺流程如下:
已知:室温下的
。
回答下列问题:
(3)浸取工序的产物为
,该工序发生反应的化学方程式为 。浸取后滤液的一半经氧化
工序可得深蓝色溶液①,氧化工序发生反应的离子方程式为 。
(5)补全中和工序中主反应的离子方程式
+ 。
6.(2023·重庆·高考真题)煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由煤样
制得)反应的
的转化率来表示。研究小组设计测定的实验装置如下:
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(2)①将煤样隔绝空气在
加热1 小时得焦炭,该过程称为 。
②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为 。
③装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量
气。若气体X 被完全吸收,则可依据
和中分别生成
的固体质量计算。
i.d 中的现象是 。
ii.e 中生成的固体为
,反应的化学方程式为 。
7.(2023·江苏·高考真题)实验室模拟“镁法工业烟气脱硫”并制备
,其实验过程可表示为
(2)在催化剂作用下
被
氧化为
。已知
的溶解度为0.57g(20℃),
氧化溶液中
的离子方程式为 ;在其他条件相同时,以负载钴的分子筛为催化剂,浆料中
被
氧化
的速率随pH 的变化如题图甲所示。在pH=6~8 范围内,pH 增大,浆料中
的氧化速率增大,其主要
原因是 。
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8.(2023·海南·高考真题)铍的氧化物广泛应用于原子能、航天、电子、陶瓷等领域,是重要的战略物资。
利用绿柱石(主要化学成分为(
,还含有一定量的FeO 和
)生产BeO 的一种工艺流程如下。
回答问题:
(4)无水
可用作聚合反应的催化剂。BeO、
与足量C 在600~800℃制备
的化学方程式为
。
9.(2023·浙江·高考真题)工业上煅烧含硫矿物产生的
可以按如下流程脱除或利用。
已知:
请回答:
(1)富氧煅烧燃煤产生的低浓度的
可以在炉内添加
通过途径Ⅰ脱除,写出反应方程式
。
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(2)煅烧含硫量高的矿物得到高浓度的
,通过途径Ⅱ最终转化为化合物A。
①下列说法正确的是 。
A.燃煤中的有机硫主要呈正价 B.化合物A 具有酸性
C.化合物A 是一种无机酸酯 D.工业上途径Ⅱ产生的
也可用浓
吸收
②一定压强下,化合物A 的沸点低于硫酸的原因是 。
(3)设计实验验证化合物A 中含有S 元素 ;写出实验过程中涉及的反应方程式 。
10.(2023·浙江·高考真题)化合物X 由三种元素组成,某学习小组按如下流程进行实验:
已知:白色固体A 用
溶解后,多余的酸用
恰好中和,请回答:
(1)X 的组成元素是 ,X 的化学式是 。
(2)写出
溶液呈棕黄色所发生的化学反应方程式 。
(3)写出生成白色固体H 的离子方程式 。
(4)设计实验检验溶液Ⅰ中的阳离子 。
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