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1.(2022.全国乙卷.高考真题)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有
、
、
和Pb。还有少量
Ba、Fe、Al 的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源,通过下图流程实现铅的回收。
一些难溶电解质的溶度积常数如下表:
难溶电解质
一定条件下,一些金属氢氧化物沉淀时的
如下表:
金属氢氧化物
开始沉淀的pH
2.3
6.8
3.5
7.2
微专题09 新情景中氧化还原反应方程式的配平与书写
1
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完全沉淀的pH
3.2
8.3
4.6
9.1
回答下列问题:
(1)在“脱硫”中
转化反应的离子方程式为________,用沉淀溶解平衡原理解释选择
的原因
________。
(3)在“酸浸”中,除加入醋酸(
),还要加入
。
(
)
ⅰ能被
氧化的离子是________;
(
)
ⅱ
促进了金属Pb 在醋酸中转化为
,其化学方程式为________;
(
)
ⅲ
也能使
转化为
,
的作用是________。
一、工艺流程中的氧化还原方程式的书写
【归纳总结】
(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。
二、实验探究中的氧化还原方程式的书写
2
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【归纳总结】
(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。
三、电化学试题中氧化还原反应方程式的书写
【归纳总结】
(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。
1.(2022.全国甲卷.高考真题)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:
本题中所涉及离子的氢氧化物溶度积常数如下表:
离子
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
的滤液①中分批加入适量
溶液充分反应后过滤,滤渣②中有
,该步反应的离
子方程式为_______。
2.(2022·河北·高考真题)以焙烧黄铁矿
(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝
3
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颜料。工艺流程如下:
回答下列问题:
(3)还原工序中,不生成S 单质的反应的化学方程式为_______。
(5)沉铁工序产生的白色沉淀
中
的化合价为_______,氧化工序发生反应的离子方程式
为_______。
1.(2022·湖南·高考真题)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为
,
含少量V、Si 和Al 的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:
已知“降温收尘”后,粗
中含有的几种物质的沸点:
物质
沸点/
136
127
57
180
回答下列问题:
(2)
与C、
,在
的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
4
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物质
分压
①该温度下,
与C、
反应的总化学方程式为_______;
②随着温度升高,尾气中
的含量升高,原因是_______。
(3)“除钒”过程中的化学方程式为_______;“除硅、铝”过程中,分离
中含
、
杂质的方法是
_______。
2.(2022.辽宁.高考真题)某工厂采用辉铋矿(主要成分为
,含有
、
杂质)与软锰矿(主要成
分为
)联合焙烧法制各
和
,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的
分解为
,
转变为
;
②金属活动性:
;
③相关金属离子形成氢氧化物的
范围如下:
开始沉淀
完全沉淀
6.5
8.3
1.6
2.8
8.1
10.1
回答下列问题:
(2)
在空气中单独焙烧生成
,反应的化学方程式为_______。
(5)生成气体A 的离子方程式为_______。
3.(2023·全国·高三专题练习)回答下列问题:
5
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(1)利用化学原理可以对工厂排放的废水、废渣等进行有效检测与合理处理。某工厂对制革工业污泥中
(
)
Ⅲ的处理工艺流程如下:
已知:硫酸浸取液中的金属离子主要是
,其次是
和
。
①
的作用是将滤液Ⅰ中的
转化为
,写出此反应的离子方程式:_______。
②写出上述流程中用
进行还原时发生反应的离子方程式:_______。
(2)
常用作陶瓷材料,可由锆英砂(主要成分为
,也可表示为
,还含少量
等杂质)通过如下方法制取:
已知:
能与烧碱反应生成可溶于水的
,
与酸反应生成
。
①“熔融”过程中,
发生反应的化学方程式为_______。
②滤渣Ⅲ的成分是
。“调
”时,所发生反应的离子方程式为_______。滤渣Ⅲ
制备
的方法是_______。
4.(2023·云南·校联考二模)六水合氯化镍(NiCl2·6H2O)常用于电镀、陶瓷等工业。某实验室以镍矿渣(主要
含NiS、CuS、FeS)制备六水合氯化镍晶体,设计流程如图所示:
6
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已知: Ksp(NiS)= 1.07×10-21, Ksp(CuS)= 1.27×10-26。
回答下列问题:
(1)①写出“酸溶”时,NiS 发生反应的离子方程式:_______。
②“酸溶”时,为减少生产过程对大气的污染,通常还需通入过量的_______(填气体名称)。
(3)“除铜”过程发生反应的离子方程式是_______,若要求溶液中Cu2+浓度小于1×10-5mol/L,则应控制溶液
中Ni2+浓度_______。(结果保留两位小数)
5.(2023·海南海口·海南华侨中学校考二模)穿甲弹的弹芯用钨合金制造。工业上以黑钨矿(主要成分是
FeWO4、MnWO4,含少量的Fe2O3、SiO2)为原料冶炼钨的流程如图所示。
已知:钨酸H2WO4难溶于水。
回答下列问题:
(1)浸取在加热、通空气条件下进行,FeWO4转化为Na2WO4的化学方程式为________________。
6.(2023·安徽淮南·统考一模)锌的用途广泛,主要用于镀锌板及精密铸造等行业。以粗氧化锌(主要成分
为ZnO 及少量Fe2O3、CuO、MnO、SiO2)为原料制备锌的工艺流程如图所示:
已知:①“浸取”时。ZnO、 CuO 转化为[ Zn(NH3)4]2+、[Cu(NH3)4]2+进入溶液:
②25℃时,Ksp(CuS)=6.4×10-36, Ksp(ZnS)=1.6 ×10-24;
③沉淀除铜标准:溶液中
≤2.0×10-6
7
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回答下列问题:
(2)“氧化除锰”时,H2O2将Mn2+转化为难溶的MnO2,该反应的离子方程式为___________。
7.(2023·山西吕梁·统考二模)以萃铜余液为原料制备工业活性氧化锌,其生产工艺流程如图所示:
(1)铜萃余液含硫酸30~60g/L,设计采用过硫酸钠(Na2S2O8)氧化法除锰,写出Mn2+被氧化成MnO2的离子方
程式___________ ; 采用石灰石粉中和除去铝和铁,则中和渣中主要成分为___________。
(3)用锌粉除镉(Cd2+ )的离子方程式为___________;沉锌生成碱式碳酸锌[2Zn(OH2)·ZnCO3·H2O]的化学方程式
为___________。
(5)煅烧炉中发生反应的化学方程式为___________,工艺流程设计中选用高效真空负压内转盘浓缩沉锌后
液一体化设备生产无水___________,蒸发生产过程可实现零排放。
1.(2023·山东潍坊·统考二模)钛及其合金具有密度小、比强度高、耐热、耐低温等特性,是制造飞机、
火箭等的优异材料。工业上以钛铁矿(主要成分为
,含
的氧化物等杂质)制备钛和
的工艺流程如图:
已知:①
时相关物质的
见下表:
物质
8
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②I.
,
Ⅱ.
,
回答下列问题:
(1)“酸浸”时
元素转化为
,
发生反应的离子方程式为___________。
(5)“沉铁”操作单元发生反应的化学方程式为________。
2.(2023·全国·模拟预测)
主要用作颜料、釉料及磁性材料,一种利用含钴催化剂废料(主要含Co、
Fe,还含有少量的CoO、FeO、
、CaO、
)制备氧化钴(
)的工艺流程如图所示。
已知:i.黄钠铁矾的化学式为
;
ii.金属钴与铁具有相似的化学性质;
iii.氧化性
。
回答下列问题:
(3)除铁时先加入NaClO 溶液,主要反应的离子方程式为___________,
(5)
在空气中加热煅烧得到
的化学方程式是___________。
3.(2020 春·北京海淀·高三人大附中阶段练习)铜银合金在现代工业中有广泛应用。从铜银合金切割废料
(不含其它金属)中回收银并制备铜化工产品的工艺如图。
9
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(2)滤渣A 溶于稀硝酸时产生无色气体,该反应的离子方程式为___________。
(3)在混料池中,将三种原料按一定的物质的量之比混合均匀,煮沸,过滤。将滤渣B 在200℃下翻炒至质
量不再变化,得到固体C.C 只含CuO、Al2O3,物质的量之比为2:1。在惰性气体保护下,将C 在煅烧釜
中高温灼烧,得到CuAlO2.该反应的方程式为___________。
(5)冷却银熔体得到的粗银可使用电解法精炼,精炼池中阳极的电极反应为___________。
4.(2021·广东·高考真题)对废催化剂进行回收可有效利用金属资源。某废催化剂主要含铝(
)、钼(
)、
镍(
)等元素的氧化物,一种回收利用工艺的部分流程如下:
已知:25℃时,
的
,
;
;
;该工艺中,
时,溶液中
元素以
的形态存在。
(1)“沉钼”中,
为7.0。
①生成
的离子方程式为_______。
5.(2020·全国·高考真题)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。
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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
回答下列问题:
(1)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成
,同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为
反
应的离子方程式___________。
(2)“沉淀转溶”中,
转化为钒酸盐溶解。滤渣③的主要成分是___________。
6.(2021·海南·高考真题)无水
常作为芳烃氯代反应的催化剂。某研究小组设计了如下流程,以废
铁屑(含有少量碳和
杂质)为原料制备无水
。
已知:氯化亚砜(
)熔点-101℃,沸点76℃,易水解。
回答问题:
(1)反应
的化学方程式为___________。
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