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微考点 陌生情境下方程式的书写
目录
............................................................................................................................................. 1
1.高考真题考点分布................................................................................................................................... 1
2.命题规律及备考策略............................................................................................................................... 1
............................................................................................................................................. 2
考法01 陌生情境下氧化还原反应方程式的书写....................................................................................2
考法02 陌生情境下氧化还原反应方程式的书写....................................................................................7
............................................................................................................................................. 8
1.高考真题考点分布
考点内容
考点分布
陌生情境下氧化还
原反应书写
2024·辽宁卷；2024·北京卷；2024·湖南卷；2024·浙江卷；2024·新课标卷；2024·
全国甲卷；2024·湖北卷；2024·河北卷；2024·安徽卷；2024·甘肃卷；2023·重庆卷
第15 题；2023·浙江卷6 月第18 题；2023·山东卷第17 题；2023·湖南卷第17 题；
2023·湖北卷第16 题；2023·辽宁卷第16 题；2023·全国乙卷第27 题；2023·新课标
卷第27 题；2023·全国甲卷第26 题；2023·广东卷第18 题；（2023·海南卷第15
题；2023·江苏卷第14 题
陌生情境下非氧化
还原反应书写
2024·浙江卷；2024·新课标卷；2024·全国甲卷；2024·湖北卷；2023·山东卷：2023·
湖北卷；2023·浙江卷
2.命题规律及备考策略
【命题规律】
通过分析、推理等方法认识氧化还原反应与非氧化还原反应的特征和实质，建立氧化还原反应书写的思维
模型。注重考查从元素建立物质转化，能从物质类别和元素价态两个角度理解物质间的转化，从氧化还原
反应和非氧化还原反应的角度，进行陌生情境下化学方程式的书写和配平。
【备考策略】
陌生情境下氧化还原反应方程式的书写方法
步骤
具体内容
第1 步：列物质
氧化剂＋还原剂→还原产物＋氧化产物
第1 步中只写出氧化还原方程式中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物；除了教材
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中要求学生掌握的常见物质变化外，陌生氧化还原反应方程式总会在题中给出相应信
息推出产物：如化合价变化、物质变化等
第2 步：平电子
根据电子得失守恒配平所列物质
第3 步：平电荷
根据电荷守恒配平所列物质，当电荷量不相等时，酸性环境补充氢离子，碱性环境补
充氢氧根离子，总的原则是只能补充电解质中含有的离子
第4 步：平原子
根据原子守恒配平反应方程式
【命题预测】
预计2025 年高考在工艺流程试题中会以新的情境载体考查有关陌生情境下化学方程式的书写和配平，题目
难度适中，将题给信息与课本知识有机地结合起来，注重考查学生通过信息情境发现问题，解决问题能
力。
考法01 陌生情境下氧化还原反应方程式的书写
1.细致分析新信息或流程图，确定反应物和部分生成物。
2.依据元素化合价的变化，物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。
3.书写“残缺”方程式“氧化剂 ＋ 还原剂→还原产物 ＋ 氧化产物”，并利用化合价升降总数相等，先配
平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。
4.根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或产物配平。“补项”的一般原则为：
①酸性条件下：首先考虑补H＋生成水，也可能补H2O 生成H＋
②碱性条件下：首先考虑补OH－生成水，也可能补H2O 生成OH－
③切勿出现补H＋生成OH－或补OH－生成H＋的错误状况。
5.检查是否质量守恒，勿漏反应条件。
【方法技巧】常见氧化剂、还原剂及产物预测
（1）常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO4
Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3＋
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
H2SO4(浓)
SO2
X2(卤素单质)
X－
H2O2
OH－(碱性)；H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3)
Cl2
Cl－
HClO、NaClO、Ca(ClO)2(或ClO－)
Cl－、Cl2
NaClO3
Cl2、ClO2、Cl－
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PbO2
Pb2＋
Fe3＋
Fe2＋
（2）常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂
氧化产物
Fe2＋
Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO、NaHSO3)
SO
S2－(或H2S、NaHS)
S、SO2(或SO)、SO
H2C2O4、C2O
CO、CO2
H2O2
O2
I－(或HI、NaI)
I2、IO
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu 等)
Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋
H2
H＋(酸性)、H2O(碱性)
考向01 “信息给予型”陌生方程式的书写
【例1】（2024·河北衡水·一模）(1)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
________________________________________________________________________。
(2)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】(1)2Cl2＋HgO===HgCl2＋Cl2O
(2)1.25 NaHCO3＋NaHSO4===CO2↑＋Na2SO4＋H2O
【解析】(1)根据Cl2与HgO 的反应为歧化反应，且一种生成物为Cl2O，可知该反应的化学方程式为2Cl2＋
HgO===HgCl2＋Cl2O。(2)结合题中信息制备ClO2时发生歧化反应，可知反应的化学方程式为5NaClO2＋
4NaHSO4===NaCl＋4Na2SO4＋4ClO2↑＋2H2O，即生成1 mol ClO2时消耗1.25 mol NaClO2；溶液中溢出大量
气泡是NaHCO3与NaHSO4反应产生的CO2气体。
考向02 “流程图”中陌生方程式的书写
【例2】（2024·辽宁卷）某工厂利用铜屑脱除锌浸出液中的
并制备
，流程如下“脱氯”步骤仅
元
素化合价发生改变。下列说法正确的是
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锌浸出液中相关成分(其他成分无干扰)
离子
浓度
145
0.03
1
A. “浸铜”时应加入足量
，确保铜屑溶解完全
B. “浸铜”反应：
C. “脱氯”反应：
D. 脱氯液净化后电解，可在阳极得到
【答案】C
【解析】铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：
，再加入锌浸出液进行“脱氯”，“脱氯”步骤中仅Cu 元素的化合价发生改变，得到CuCl 固体，可知
“脱氯”步骤发生反应的化学方程式为：
，过滤得到脱氯液，脱氯液净化后
电解，Zn2+可在阴极得到电子生成Zn。由分析得，“浸铜”时，铜屑不能溶解完全，Cu 在“脱氯”步骤还
需要充当还原剂，故A 错误；“浸铜”时，铜屑中加入H2SO4和H2O2得到Cu2+，反应的离子方程式为：
，故B 错误；“脱氯”步骤中仅Cu 元素的化合价发生改变，得到CuCl
固体，即Cu 的化合价升高，Cu2+的化合价降低，发生归中反应，化学方程式为：
，故C 正确；脱氯液净化后电解，Zn2+应在阴极得到电子变为Zn，故D 错
误；故选C。
考向03 循环转化型氧化还原反应方程式的书写
【例3】（2024·广东·二模）(1)有氧条件下，在V2O5的催化作用下NO 可被NH3还原为N2。反应机理如图
所示。NO、NH3在有氧条件下的总反应化学方程式是
。
(2)人类首次以二氧化碳为原料，不依赖植物光合作用，直接经过11 步路径人工合成淀粉。前两步是先将
二氧化碳还原为甲醛。
请写出前两步总反应的化学方程式：
。
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【答案】(1)4NH3＋4NO＋O2=====4N2↑＋6H2O
(2)CO2＋3H2＋H2O2===CH2O＋3H2O
【解析】(2)由题图可知，前两步反应物为CO2、 H2、H2O2，生成物CH2O，所以化学方程式为：CO2＋3H2
＋H2O2===CH2O＋3H2O。
【对点1】（2024·山东滨州·模拟）碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主
要成分是Cu2Te、含Ag、Au 等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如图：
已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题：
(1)已知Te 为ⅥA 族元素，TeO2被浓NaOH 溶液溶解，所生成盐的化学式为
_________________________________________________________________。
(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te 转化为TeO2，反应的化学方程式为
_________________________________________________________________；
“还原”过程中，发生反应的离子方程式为___________________________________。
【答案】(1)Na2TeO3
(2)Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O Te4＋＋2SO2＋4H2O===2SO＋ Te↓＋8H＋
【解析】(1)Te 与S 同主族， SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3，所以TeO2与浓NaOH 溶液反应生成盐的化
学式为Na2TeO3。(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te 与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2，反应
的化学方程式是Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O；“还原”过程中，四氯化碲与二氧化硫反
应生成单质碲和硫酸，反应的离子方程式是Te4＋＋2SO2＋4H2O===2SO＋ Te↓＋8H＋。
【对点2】（2024·河南安阳·模拟预测）以二氧化锰为原料制取高锰酸钾晶体的工艺流程如图所示。下列说
法错误的是
A．“灼烧”可在铁坩埚中进行
B．“结晶”过程不宜采用蒸发结晶的方法
C．“母液”中的溶质仅有
、
D．“转化”过程中的反应方程式为
【答案】C
【分析】二氧化锰、氢氧化钾、氯酸钾灼烧生成锰酸钾，向锰酸钾溶液中通入二氧化碳，锰酸钾发生歧化
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反应生成高锰酸钾和二氧化锰，过滤除二氧化锰固体，滤液蒸发浓缩，冷却结晶得到高锰酸钾晶体。
【解析】A．KOH 能和二氧化硅反应，不能在瓷坩埚中“灼烧”，“灼烧”可在铁坩埚中进行，故A 正
确；
B．高锰酸钾受热易分解，“结晶”过程不宜采用蒸发结晶的方法，高锰酸钾溶液蒸发浓缩，冷却结晶得
到高锰酸钾晶体，故B 正确；
C．“母液”是高锰酸钾的饱和溶液，溶质有
、
、KMnO4，故C 错误；
D．“转化”过程中锰酸钾发生歧化反应生成高锰酸钾和二氧化锰，反应方程式为
，故D 正确；
选C。
【对点3】（2023·湖南岳阳·三模）用还原法可以将硝酸厂烟气中的大量氮氧化物(NOx)转化为无害物质。
常温下，将NO 与H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中，其物质的转化过程如图所示。下
列说法不正确的是
A．反应I 的离子方程式为2Ce4+ + H2 = 2Ce3+ + 2H+
B．反应II 中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2
C．反应过程中，混合溶液中Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变
D．理论上，每消耗2.24 L 氢气，转移的电子的物质的量为0.2 mol
【答案】D
【解析】A．反应I 中Ce4+做氧化剂与H2发生氧化还原反应，还原产物为Ce3+，氧化产物为 2H+反应I 的离
子方程式为2Ce4+ + H2 = 2Ce3+ + 2H+，A 正确；
B．反应II 中Ce3+做还原剂与氧化剂NO 反应，离子方程式为4Ce3++4H++2NO = 4Ce4++ 2H2O+N2，，反应II
中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1：2，B 正确；
C．整个反应过程符合质量守恒定律，反应前后参加反应的Ce3+和Ce4+的总数一定保持不变，C 正确；
D．没有注明气体状态，故无法计算相应物质的量，D 错误；
故选：D。
考法02 陌生情境下氧化还原反应方程式的书写
对于非氧化还原反应而言，首先“读”取题目中的有效信息，写出反应物和生成物的符号，再依据质量守
恒、电荷守恒，写出规范的方程式。
通过阅读准确快速找出关键词，分析信息，找到解决陌生情景中的“切入点” ，根据题目要求，有效对
信息进行加工和处理并将已有知识进行整合、提炼，来解决问题，掌握解题思路和方法，解题的基本方法
指引：
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1.阅读题目，明确解题要求。
2.认真审题，根据题目要求，获取有用信息。
3.把获取的新信息和已有知识进行整合、提炼，迁移到要解决的问题中来。
4.若没有生成物提示或生成物提示得不全面，则按流程或题目给出的信息，如“化合反应”“置换反应”
“复分解反应”等，则按其反应规律进行书写。
5.若反应是复分解反应，要注意生成物中不一定需要难溶性物质出现，当四种物质中有一种的溶解度特别
小时，在溶液中进行的反应即趋向于生成这种物质的方向进行。
考向01 在水解方程式中考查非氧化还原反应
【例1】写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：
_________________________________________________________________________________。
【答案】SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
【解析】在潮湿的空气中产生白雾，即有HCl 生成。
考向02 在工艺流程中考查非氧化还原反应
【例2】沉钴工艺流程如下图所示，请写出“沉钴”过程中的离子方程式：
_______________________________。
【答案】Co2＋＋2HCO===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
【解析】根据反应物和生成物可知，该反应的微观平衡移动过程如下：
【对点1】一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：
___________________________________________________________________。
【答案】NH2Cl＋H2O===NH3＋HClO
【解析】NH2Cl 在水中发生水解反应，生成HClO，可以作消毒剂。
【对点2】利用制磷肥的副产物氟硅酸钠(Na2SiF6)生产冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如下：
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(1)分解过程发生的反应为Na2SiF6＋4NH3·H2O===2NaF＋4NH4F＋X↓＋2H2O。工业上把滤渣X 叫白炭黑，
其化学式为____________。
(2)水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为_________________________________________。
【答案】(1)SiO2
(2)2NaF＋4NH4F＋NaAlO2==========Na3AlF6↓＋4NH3↑＋2H2O
【解析】(1)根据化学反应中原子守恒可得X 的化学式。
(2)根据流程信息和问题(1)反应中的产物可知，水浴加热过程中氟化钠、氟化铵与偏铝酸钠生成冰晶石沉淀
和氨气逸出，促使平衡正向移动。
1．（2024·湖南·模拟预测）某反应体系只有六种粒子：
（无色）、
和
。随着反应进行，其中两种离子浓度与时间关系如图所示。下列叙述错误的是
A．图中乙代表
，甲代表
B．若溶液由无色变为紫红色，则反应已发生
C．每消耗
乙时转移
电子
D．该反应为
【答案】C
【分析】根据反应体系中的粒子可以判断发生氧化还原反应，锰元素的价态为+7 和+2 价，
中含过氧
键，根据图像可知，乙为反应物，甲为生成物，相同时间反应的物质的量之比为5:2，由此推知，甲为高
锰酸根离子，乙为
。
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【解析】A．由分析可知，甲为高锰酸根离子，乙为
，A 正确；
B．高锰酸根离子为紫红色，
为无色，若溶液由无色变为紫红色，则反应已发生，B 正确；
C．根据价态变化可知，每消耗
乙时转移
电子，C 错误；
D．根据元素守恒和电子守恒，可以得到反应的离子方程式为
，D 正确；
答案选C。
2．（2024·安徽安庆·模拟预测）黄铜
用
溶液浸泡后生成单质硫，所得CuSO4溶液
可用于制取纳米Cu2O，Cu2O 能与酸发生反应。Co3+具有强氧化性，可与浓盐酸反应生成氯气。由
、
、
和
反应制备的配合物
可应用于
的鉴定。下列化学反应方
程式表示错误的是
A．Cu2O 与稀硫酸反应：
B．
溶液和
反应：
C．
与足量浓盐酸反应：
D．制备
的反应：
【答案】C
【解析】A．Cu2O 与稀硫酸反应生成铜、硫酸铜和水，反应的离子方程式为：Cu2O+2H+=Cu+Cu2++H2O，
A 正确；
B．CuFeS2和Fe2(SO4)3溶液反应生成硫酸铜、硫酸亚铁和硫单质，反应的离子方程式为：
CuFeS2+4Fe3+=Cu2++2S+5Fe2+，B 正确；
C．已知Co3+具有强氧化性，可与浓盐酸反应生成氯气，Co(OH)3与足量盐酸反应：2Co(OH)3+2Cl-
+6H+=2Co2++Cl2↑+6H2O，C 错误；
D．CH3COOH 不能拆，制备Na3[Co(NO2)6]的反应的离子离子反应为应：12
+2Co2+
+H2O2+2CH3COOH=2[Co(NO2)6]3-+2CH3COO-+2H2O，D 正确；
故答案为：C。
3．（2024·重庆荣昌·模拟预测）黄铁矿(
)在酸性条件下发生催化氧化的反应历程如图所示。下列说法
错误的是
9
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A．反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均发生氧化还原反应
B．反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为
C．反应Ⅱ的离子方程式为
D．该过程的总反应为
【答案】A
【分析】反应I 的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，反应Ⅲ的离子方程式为Fe2+
+NO=Fe(NO)2+，反应Ⅱ的离子方程式为FeS2+14Fe3++8H2O=15Fe2++2
+16H+；
【解析】A．反应I、Ⅱ是氧化还原反应；反应Ⅲ，无元素化合价变化，为非氧化还原反应，A 错误；
B．反应I 的离子方程式为4Fe(NO)2++O2+4H+=4Fe3++4NO+2H2O，氧化剂与还原剂的物质的量之比为
，
B 正确；
C．反应Ⅱ的离子方程式为
，C 正确；
D．该过程的总反应为
，D 正确；
故选A。
4．（2024·河北保定·一模）二氧化氯（
）是国际上公认的安全、无毒的绿色消毒剂。“R7 法”制备
二氧化氯的优点是副产品氯气经处理后可循环利用，具体制备流程如图所示。消毒效率
消毒剂的质
量
消毒剂得电子数。
下列说法正确的是
A．
和
的消毒效率之比为
B．反应①生成
的离子方程式：
C．反应①消耗的硫酸与反应②生成的硫酸物质的量相等
D．反应②中
作还原剂，物质X 为
【答案】B
【分析】氯气与热氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和氯酸钠，向反应后的溶液中加入H2SO4生成ClO2和
Cl2，反应②中Cl2和SO2反应生成H2SO4和HCl，X 为
和HCl 的混合物。
【解析】A．ClO2中氯元素化合价由+4 变为-1 时，消毒效率为
，Cl2中氯元素化合价由0 变为-1 时，
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消毒效率为
，则
和
的消毒效率之比为
，A 错误；
B．反应①中氯化钠和氯酸钠在酸性条件下发生氧化还原反应生成ClO2和Cl2，根据得失电子守恒和电荷守
恒配平离子方程式为：
，B 正确；
C．反应②中Cl2和SO2反应生成H2SO4，根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为：
Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，反应①发生反应：
，当反应①生
成1mol Cl2时，消耗2mol H2SO4，反应②消耗1mol Cl2时，生成1mol H2SO4，C 错误；
D．由C 可知，反应②为Cl2+SO2+2H2O=H2SO4+2HCl，S 元素化合价上升，
作还原剂，物质X 为
和HCl 的混合物，D 错误；
故选B。
5．（2024·湖南长沙·一模）发蓝工艺是一种材料保护技术，钢铁零件的发蓝处理实质是使钢铁表面通过氧
化反应，生成有一定厚度、均匀、致密、附着力强、耐腐蚀性能好的深蓝色氧化膜。钢铁零件经历如图转
化进行发蓝处理，已知
的还原产物为
。下列说法正确的是
A．钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是
B．反应①中氧化剂和还原剂的物质的量之比为3 1∶
C．反应②的离子方程式为
D．反应③属于氧化还原反应
【答案】A
【分析】根据物质转化图及题给信息可知，发蓝处理过程可用下列化学方程式表示如下，反应①为
3Fe+NaNO2+5NaOH
3Na2FeO2+H2O+NH3↑；反应②为6Na2FeO2+NaNO2+5H2O
3Na2Fe2O4+NH3↑+7NaOH；反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O
Fe3O4+4NaOH，据此解答。
【解析】A．根据分析，钢铁零件发蓝处理所得的深蓝色氧化膜是
，故A 正确；
B．反应①的化学方程式为3Fe+NaNO2+5NaOH=3Na2FeO2+H2O+NH3↑，在反应中， NaNO2为氧化剂，Fe
为还原剂，则氧化剂和还原剂的物质的量之比为1:3，故B 错误；
C．
的还原产物为
，溶液显碱性，离子方程式为
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，故C 错误；
D．反应③为Na2FeO2+Na2Fe2O4+2H2O
Fe3O4+4NaOH，该反应中元素化合价未发生变化，不属于氧化还原
反应，故D 错误；
答案选A。
6．（2024·吉林·模拟预测）实验室合成高铁酸钾（
）的过程如下图所示。下列说法错误的是
A．气体a 的主要成分为
B．沉淀b 的主要成分为
C．
中
的化合价为
D．反应2 为
【答案】B
【分析】高锰酸钾和浓盐酸反应生成氯气，氯气中混有HCl 气体，通过饱和食盐水洗气除去HCl 气体，得
到气体a 的主要成分为
，氯气和饱和KOH 溶液在10-15℃条件下反应生成
，由于
的溶解度
小于KOH，会析出
白色沉淀，将
和KOH 加入饱和次氯酸钾中发生反应生成
，以
此解答。
【解析】A．由分析可知，气体a 的主要成分为
，故A 正确；
B．由分析可知，沉淀b 的主要成分为
，故B 错误；
C．由化合物化合价的代数和为零可知，
中
的化合价为
，故C 正确；
D．反应2 中
和
在碱性条件下发生氧化还原反应生成
和KCl，根据得失电子守恒和
原子守恒配平化学方程式为：
，故D 正确；
故选B。
7．2024·陕西咸阳·期中）元素铬(Cr)的几种化合物存在下列转化关系，下列判断正确的是
固体
A．
是碱性氧化物
B．反应②应在高温下进行
C．反应②③是氧化还原反应
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D．反应②的离子方程式为
【答案】D
【解析】A．题给反应①可知Cr2O3能与KOH 反应：Cr2O3+2KOH=2KCrO2+H2O，属于酸性氧化物，故A
错误；
B．反应②中过氧化氢使Cr 的化合价从+3 价升高到+6 价，H2O2表现了氧化性，H2O2高温下易分解，应在
常温下进行，故B 错误；
C．应②是氧化还原反应，H2O2在碱性条件下将KCrO2氧化为K2CrO4，化学方程式为：
2KCrO2+3H2O2+2KOH=2K2CrO4+4H2O，反应③是可逆的非氧化还原反应，离子方程式为：2CrO4
2-
+2H+⇌Cr2O
+H2O，故C 错误；
D．反应②是氧化还原反应，H2O2在碱性条件下将KCrO2氧化为K2CrO4，化学方程式为：
2KCrO2+3H2O2+2KOH=2K2CrO4+4H2O，离子方程式为
，故D 正
确。
答案选D。
8．（2024·四川攀枝花·一模）PH3是一种气体，在贮粮中用作防治害虫的熏蒸剂。一种制备PH3的流程如
下图所示：
下列说法正确的是
A．反应Ⅱ、反应Ⅲ均属于氧化还原反应
B．次磷酸的分子式为H3PO2，属于三元酸
C．反应Ⅰ为：
D．理论上，每1molP4可生产3.0molPH3
【答案】C
【分析】由题给流程可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸
钠，反应的化学方程式为
，反应生成的次磷酸钠和硫酸反应生
成次磷酸，反应的化学方程式为
，次磷酸分解生成磷化氢和磷酸，反应
的化学方程式为
；
【解析】A．由分析可知，次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸，反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧
化还原反应，故A 错误；
B．由分析可知，白磷与氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2，则次磷酸属于一元酸，故B 错误；
C．由分析可在，反应Ⅰ方程式正确，故C 正确；
D．由分析可得如下关系式：，则理论上，1 mol 白磷可生产1mol+1.5mol=2.5 mol PH3，故D 错误；
故选C。
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9．（2024·重庆九龙坡·模拟预测）PH3常作为一种熏蒸剂，在贮粮中用于防治害虫，一种制备PH3的流程
如图所示：
下列说法正确的是
A．流程中，每一步均属于氧化还原反应
B．次磷酸的分子式为H3PO2，属于三元酸
C．白磷与浓NaOH 溶液反应的化学方程式为：P4+3NaOH(浓)+3H2O
PH3↑+3NaH2PO2
D．理论上，1 mol 白磷可生产2.0 mol PH3
【答案】C
【分析】由题给流程可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸
钠，反应的化学方程式为P4+3NaOH(浓)+3H2O
PH3↑+3NaH2PO2，反应生成的次磷酸钠和硫酸反应生成次
磷酸，反应的化学方程式为NaH2PO2+H2SO4=NaHSO4+H3PO2，次磷酸分解生成磷化氢和磷酸，反应的化学
方程式为2H3PO2=PH3↑+H3PO4.
【解析】A．由分析可知，次磷酸钠和硫酸反应生成次磷酸，反应中没有元素化合价发生变化，属于非氧
化还原反应，故A 错误；
B．由分析可知，白磷与氢氧化钠溶液反应生成NaH2PO2，则次磷酸属于一元酸，故B 错误；
C．由分析可知，白磷与过量浓氢氧化钠溶液加热条件下发生氧化还原反应生成磷化氢和次磷酸钠，反应
的化学方程式为P4+3NaOH(浓)+3H2O
PH3↑+3NaH2PO2，故C 正确；
D．由分析可得如下关系式：P4~ PH3~3NaH2PO2~3H3PO2~1.5PH3，则理论上，1 mol 白磷可生产
1mol+1.5mol=2.5 mol PH3，故D 错误；
故选C。
10．（2024·山东菏泽·三模）加碘食盐中加入的碘酸钾是一种白色结晶粉末，常温下很稳定，加热至560℃
开始分解。在酸性条件下碘酸钾是一种较强的氧化剂，可与碘化物、亚硫酸盐等还原性物质反应。工业上
生产碘酸钾的流程如下。
已知：20℃
的溶解度为8.08g，50℃
的溶解度为10.20g，100℃
的溶解度为15.30g。
下列说法不正确的是
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A．步骤①反应器发生的反应为
B．步骤②中可用氢氧化钠代替KOH
C．步骤②中氢氧化钾的主要作用是将
转化为
D．步骤③的操作为加热浓缩、冷却结晶
【答案】B
【分析】
由框图可知：碘酸钾是一种较强的氧化剂，加入氯水增加溶液的酸性，生成
,在加水和氢氧化钾调
节溶液酸碱性，得到
溶液，在经过蒸发浓缩、冷却结晶即得
晶体。
【解析】A．根据流程可知，步骤①反应器发生的反应为
，A 正确；
B．步骤②中可用氢氧化钠代替KOH，则会导致产品中混入碘酸钠杂质，B 错误；
C．碘单质与氯酸钾在水中发生反应产生KH(IO3)2，加入KOH 时可以使之转化为KIO3.，C 正确；
D．根据信息可知，
的溶解度随温度变化较大，故步骤③的操作为加热浓缩、冷却结晶，D 正确；
故选B。
11．（2024·山东济宁·二模）
去除酸性废水中
的反应机理如图所示(图中“HS·”为自由
基)。下列说法错误的是
A．X 的化学式为
B．HS·反应活性较强，不能稳定存在
C．步骤III 反应中氧化剂与还原剂的物质的量比为8 1∶
D．步骤IV 除砷的方程式为
【答案】C
【解析】A．S2O
经过“途径I”的除砷过程可描述为，S2O
与氢离子在紫外线照射条件下可以生成
HS·，两个HS·可以结合生成H2S2，H2S2分解得到S8和H2S，H2S 与H3AsO3发生反应生成As2S3，X 的化学
式为
，故A 正确；
B．HS·反应活性较强，在强酸性或强碱性溶液中均不能大量存在，故B 正确；
C．步骤III 反应中H2S2分解得到S8和H2S，方程式为：8H2S2=S8+8H2S，S 元素化合价由-1 价上升到0 价，
又由-1 价下降到-2 价，H2S2既是氧化剂也是还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量比为1 1∶，故C 错误；
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D．步骤IV 中，H2S 与H3AsO3发生反应生成As2S3，方程式为：
，故D 正
确；
故选C。
12．（2024·辽宁沈阳·模拟预测）利用空气催化氧化法除掉电石渣浆(含CaO)上清液中的
，制取石膏(
)的过程如下：
下列说法正确的是
A．
的空间结构名称为正四面体
B．过程Ⅰ后溶液pH 增大
C．过程Ⅱ中反应的离子方程式为
D．
属于混合物
【答案】A
【解析】A．硫原子位于正四面体的中心点上，四个氧原子位于正四面体的四个顶点上，A 正确；
B．分析Ⅰ过程中发生反应，
，溶液pH 减小，B 错误；
C．根据转化关系图，过程Ⅱ中S2-与
生成
和Mn(OH)2，根据氧化还原反应得失电子守恒，
，C 错误；
D．CaSO4 2H
⋅
2O 俗称石膏，属于结晶水合物，属于纯净物中的盐类，D 错误；
答案为：A。
13．（2024·陕西西安·模拟预测）利用NaClO 氧化尿素制备N2H4•H2O(水合肼)的实验流程如图所示：
已知：①氯气与烧碱溶液的反应是放热反应；
N
②
2H4•H2O 有强还原性，能与NaClO 剧烈反应生成N2。下列说法正确的是
A．步骤I 中无需控制反应的温度
B．步骤I 制备NaClO 溶液时，测得产物中NaClO 与NaClO3的物质的量之比为5 1∶，则参与反应的氧化剂
与还原剂的物质的量之比为3 5∶
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C．步骤II 中可将尿素水溶液逐滴滴入NaClO 碱性溶液中
D．生成水合肼反应的离子方程式为：ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4•H2O+CO
【答案】D
【分析】由流程可知，步骤I 中发生
，温度过高时易发生
，步骤II 发生ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-+N2H4•H2O+CO
，且将NaClO 溶液
逐滴滴入尿素中，可防止过量的NaClO 会将N2H4•H2O 氧化，步骤III 中分离出碳酸钠、水合肼，据此分析
解答。
【解析】A．步骤I 中温度过高会发生副反应，影响NaClO 的制备，所以需控制反应的温度，故A 错误；
B．步骤I 制备NaClO 溶液时，测得产物中NaClO 与NaClO3的物质的量之比为5 1∶，根据得失电子守恒，
可知发生反应的离子方程式为
，该反应中氧化剂与还原剂的物质
的量之比为5 3∶，故B 错误；
C．由题意可知，N2H4•H2O 有强还原性，能与NaClO 剧烈反应生成N2。将尿素水溶液逐滴滴入NaClO 碱
性溶液中，过量的NaClO 会将N2H4•H2O 氧化，导致N2H4•H2O 的产率降低，故C 错误；
D．NaClO、NaOH 以及尿素反应生成N2H4•H2O，反应的化学方程式为：
NaClO+CO(NH2)2+2NaOH=NaCl+N2H4•H2O+Na2CO3，反应的离子方程式为：ClO-+CO(NH2)2+2OH-=Cl-
+N2H4•H2O+CO
，故D 正确；
答案选D。
14.（2024·山东青岛·模拟预测）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分
为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
“酸浸”后，钛主要以TiOCl 形式存在，写出相应反应的离子方程式：
___________________________________________________。
【解析】第一步：依据题意写出主要反应物及生成物。用盐酸溶解FeTiO3，反应后钛主要以TiOCl 形式存
在，则FeTiO3―→TiOCl。
第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。
①经分析，反应物中有氯元素，产物中有铁元素，且钛元素的价态未变化，可知左边应加上Cl－右边生成
Fe2＋：FeTiO3＋Cl－―→TiOCl＋Fe2＋。
②左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为－1，右边电荷数为0，题中加了盐酸，可知左边还应补充H
＋，右边生成H2O：FeTiO3＋H＋＋Cl－―→Fe2＋＋TiOCl＋H2O。
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依据右边有4 个氯原子，可知左边Cl－前的系数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H
＋的系数为4，H2O 前的系数为2。
【答案】FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O
1.（2024·湖南卷）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：
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_______；
【答案】（1） ds 3d104s1 （2）
【解析】铜阳极泥（含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等）加入H2O2、H2SO4、NaCl 氧化酸浸，由题中信息
可知，滤液1 中含有Cu2+和H2SeO3，滤渣1 中含有Au、AgCl、PbSO4；滤渣1 中加入NaClO、H2SO4、
NaCl，将Au 转化为Na[AuCl4]除去，滤液2 中含有Na[AuCl4]，滤渣2 中含有AgCl、PbSO4；在滤渣2 中加
入Na2SO3，将AgCl 转化为Ag2SO3，过滤除去PbSO4，滤液3 含有Ag2SO3；滤液2 中加入Na2S2O4，将Ag
元素还原为Ag 单质，Na2S2O4转化为Na2SO3，滤液4 中溶质主要为Na2SO3，可继续进行银转化过程。
（1）Cu 的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB 族，位于ds 区，其基态原子的价电子排布式为3d104s1；
（2）滤液1 中含有Cu2+和H2SeO3，氧化酸浸时Cu2Se 与H2O2、H2SO4发生氧化还原反应，生成
、
和
，反应的离子方程式为：
；
2.（2024·浙江卷）矿物资源的综合利用有多种方法，如铅锌矿(主要成分为
)的利用有火法和电
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解法等。
已知：①
；
②电解前后
总量不变；③
易溶于水。
请回答：
（1）根据富氧煅烧(在空气流中煅烧)和通电电解(如图)的结果，
中硫元素体现的性质是_______(选填
“氧化性”、“还原性”、“酸性”、“热稳定性”之一)。产物B 中有少量
，该物质可溶于浓盐
酸，
元素转化为
，写出该反应的化学方程式_______；从该反应液中提取
的步骤如
下：加热条件下，加入_______(填一种反应试剂)，充分反应，趁热过滤，冷却结晶，得到产品。
【答案】（1）还原性 Pb3O4+14HCl(浓)=
+4H2O+Cl2↑ PbO 或Pb(OH)2或PbCO3
【解析】铅锌矿(主要成分为PbS、ZnS)富氧煅烧得到SO2和Pb、Zn 元素的氧化物，SO2与等物质的量的
ClF 反应得到化合物C，结构简式为
，化合物C(
)水解生成液态化合物D(
，X=F 或
Cl)和气态化合物E(HCl 或HF)。
（1）根据富氧煅烧和通电电解的结果，PbS 中硫元素化合价升高，体现的性质是还原性。产物B 中有少量
，该物质可溶于浓盐酸，Pb 元素转化为
，该反应的化学方程式：Pb3O4+14HCl(浓)=
+4H2O+Cl2↑；根据
可得反应：
，要从该反应液中提取
，则所加试剂应能消耗H+使平衡逆向移
动，且不引入杂质，则步骤为：加热条件下，加入PbO 或Pb(OH)2或PbCO3，充分反应，趁热过滤，冷却
结晶；
3.（2024·北京卷）利用黄铜矿(主要成分为
，含有
等杂质)生产纯铜，流程示意图如下。
（1）矿石在焙烧前需粉碎，其作用是_______。
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（2）
的作用是利用其分解产生的
使矿石中的铜元素转化为
。
发生
热分解的化学方程式是_______。
【答案】（1）增大接触面积，加快反应速率，使反应更充分
（2）
【分析】黄铜矿(主要成分为CuFeS2，含有SiO2等杂质)粉碎后加入硫酸铵通入空气焙烧，黄铜矿在硫酸铵
生成的SO3作用下，转化成CuSO4，得到的混合气体中主要含NH3，用硫酸吸收，得到硫酸铵，是溶液A
的主要溶质，可以循环利用，固体B 为SiO2、CuSO4及含铁的化合物，加水分离，主要形成含硫酸铜的滤
液和含SiO2的滤渣，分别为滤液C 和滤渣D，向硫酸铜溶液中加入过量的铁，置换得到粗铜和FeSO4，粗
铜再精炼可以得到纯铜。
【解析】
（1）黄铜矿的矿石在焙烧前需粉碎，是为了增大反应物的接触面积，加快反应速率，使反应更充分；
（2）铵盐不稳定，易分解，
分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和SO3，故化学方程式为
；
4.（2024·甘肃卷）我国科研人员以高炉渣(主要成分为
，
，
和
等)为原料，对炼钢
烟气(
和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示：
已知：
（1）高炉渣与
经焙烧产生的“气体”是_______。
（2）“滤渣”的主要成分是
和_______。
（3）“水浸2”时主要反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）NH3 （2）SiO2
（3）
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【解析】高炉渣(主要成分为
，
，
和
等)加入
在400℃下焙烧，生成硫
酸钙、硫酸镁、硫酸铝，同时产生气体，该气体与烟气(
和水蒸气)反应，生成
，所以该
气体为NH3；焙烧产物经过水浸1，然后过滤，滤渣为
以及未反应的SiO2，滤液溶质主要为硫酸
镁、硫酸铝及硫酸铵；滤液浓缩结晶，析出
，剩余富镁溶液；滤渣加入
溶液，滤渣中的
会转化为更难溶的碳酸钙。
（1）由分析可知，高炉渣与
经焙烧产生的“气体”是NH3；
（2）由分析可知，“滤渣”的主要成分是
和未反应的SiO2；
（3）“水浸2”时主要反应为硫酸钙与碳酸铵生成更难溶的碳酸钙，反应方程式为
。
5.（2024·广东卷）镓(
)在半导体、记忆合金等高精尖材料领域有重要应用。一种从电解铝的副产品炭
渣(含
和少量的
等元素)中提取镓及循环利用铝的工艺如下。
工艺中，
是一种新型阴离子交换膜，允许带负电荷的配离子从高浓度区扩散至低浓度区。用
提取金属离子
的原理如图。已知：
①
。
②
(冰晶石)的
为
。
③浸取液中，
和
以
微粒形式存在，
最多可与2 个
配位，其他
金属离子与
的配位可忽略。
（1）“电解”中，反应的化学方程式为_______。
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（2）“浸取”中，由
形成
的离子方程式为_______。
【答案】（1）2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑ （2）Ga3++4Cl-=[GaCl4]-
【分析】电解铝的副产品炭渣(含C、Na、Al、F 和少量的Ga、Fe、K、Ca 等元素)进行焙烧，金属转化为
氧化物，焙烧后的固体加入盐酸浸取，浸取液加入铝片将Fe3+进行还原，得到原料液，原料液利用LAEM
提取，[GaCl4]-通过交换膜进入II 室并转化为Ga3+，II 室溶液进一步处理得到镓，I 室溶液加入含F-的废液
调pH 并结晶得到NaAlF6晶体用于电解铝；
【解析】
（1）“电解”是电解熔融的氧化铝冶炼铝单质，反应的化学方程式为2Al2O3(熔融)
4Al+3O2↑；
（2）“浸取”中，由Ga3+形成[GaCl4]-
离子方程式为Ga3++4Cl-=[GaCl4]-；
6.（2024·安徽卷）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。
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_______。
【答案】（1）四 ⅠB （2）Cu2+ （3）
【解析】精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au 等元素，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu 被转化为
Cu2+进入浸取液1 中，Ag、Au 不反应，浸渣1 中含有Ag 和Au；浸渣1 中加入盐酸、H2O2浸取，Au 转化
为HAuCl4进入浸取液2，Ag 转化为AgCl，浸渣2 中含有AgCl；浸取液2 中加入N2H4将HAuCl4还原为
Au，同时N2H4被氧化为N2；浸渣2 中加入
，将AgCl 转化为
，得到浸出液3，利
用电沉积法将
还原为Ag。
（1）Cu 的原子序数为29，位于第四周期第ⅠB 族；
（2）由分析可知，铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取，Cu 被转化为Cu2+进入浸取液1 中，故浸取液1 中含有
的金属离子主要是Cu2+；
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（3）浸取2 步骤中，Au 与盐酸、H2O2反应氧化还原反应，生成HAuCl4和H2O，根据得失电子守恒及质量
守恒，可得反应得化学方程式为：
；
7.（2024·河北卷）
是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂从
石煤中提取
的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程如下。
已知：i 石煤是一种含
的矿物，杂质为大量
和少量
等；苛化泥的主要成分为
等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与
反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙
和偏铝酸钙
均难溶于水。回答下列问题：
（1）钒原子的价层电子排布式为_______；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为_______，产生的气体①
为_______(填化学式)。
（2）水浸工序得到滤渣①和滤液，滤渣①中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为_______(填化
学式)。
（3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为_______；
加压导入盐浸
工序可提高浸出率的原因为_______；浸取后低浓度的滤液①进入_______(填工序名称)，可实现钒元素的
充分利用。
【答案】（1）
（2）
（3）
提高溶液中
浓度，促使偏钒酸钙
转化为碳酸钙，释放
离子交换
【解析】石煤和苛化泥通入空气进行焙烧，反应生成
、
、
、
、
和
等，水浸可分离焙烧后的可溶性物质(如
)和不溶性物质[
、
等]，过滤后滤液进行离子交换、洗脱，用于富集和提纯
，加入氯化铵溶液沉钒，生成
，经
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一系列处理后得到V2O3；滤渣①在
，
的条件下加入3%NH4HCO3溶液进行盐浸，滤渣①
中含有钒元素，通过盐浸，使滤渣①中的钒元素进入滤液①中，再将滤液①回流到离子交换工序，进行
的富集。
（1）钒是23 号元素，其价层电子排布式为
；焙烧过程中，氧气被还原，
被氧化生成
，
偏钒酸盐中钒的化合价为
价；
在
以上开始分解，生成的气体①为
。
（2）由已知信息可知，高温下，苛化泥的主要成分与
反应生成偏铝酸钠和偏铝酸钙，偏铝酸钠溶
于水，偏铝酸钙难溶于水，所以滤液中杂质的主要成分是
。
（3）在弱碱性环境下，
与
和
反应生成
、
和
，离子方程式为：
； CO2加压导入盐浸工序可提高浸出率，因为C
可提高溶液中
浓度，促使偏钒酸钙转化为碳酸钙，释放
；滤液①中含有
、
等，且浓
度较低，若要利用其中的钒元素，需要通过离子交换进行分离、富集，故滤液①应进入离子交换工序。
8.（2024·湖北卷）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐
中提取铍的路径为：
已知：
回答下列问题：
（1）基态
的轨道表示式为_______。
（2）为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是_______。
（3）“萃取分液”的目的是分离
和
，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到
的现象是_______。
（4）写出反萃取生成
的化学方程式_______。“滤液2”可以进入_______步骤再利用。
【答案】（1）
（2）快速冷却
（3）无明显现象 （4）
反萃取
【解析】本题是化工流程的综合考察，首先铝硅酸盐先加热熔融，然后快速冷却到其玻璃态，再加入稀硫
酸酸浸过滤，滤渣的成分为H2SiO3，“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA 的煤油将Be2+萃取到有机相
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中，水相1 中含有Al3+，有机相为
，加入过量氢氧化钠反萃取Be2+使其转化为
进入水相2 中，分离出含NaA 的煤油，最后对水相2 加热过滤，分离出Be(OH)2，通过系列操作得到金属
铍，据此回答。
（1）基态Be2+的电子排布式为1s2，其轨道表达式为
。
（2）熔融态物质冷却凝固时，缓慢冷却会形成晶体，快速冷却会形成非晶态，即玻璃态，所以从“热
熔、冷却”中得到玻璃态，其冷却过程的特点为：快速冷却。
（3）“滤液1”中有Be2+和Al3+，加入含HA 的煤油将Be2+萃取到有机相中，则水相1 中含有Al3+，则向过
量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1 的溶液，可观察到的现象为：无明显现象。
（4）反萃取生成
的化学方程式为
，滤液2 的主要成分为NaOH，可进入反萃取步骤再利用。
9.（2023·全国乙卷） LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量
Si、Fe、Ni、Al 等元素）制备LiMn2O4的流程如下：
已知：Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39，Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33，Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题：
（1）硫酸溶矿主要反应的化学方程式为_______。为提高溶矿速率，可采取的措施_______(举1 例)。
（2）加入少量MnO2的作用是_______。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是_______。
（3）溶矿反应完成后，反应器中溶液pH=4，此时c(Fe3+)=_______mol·L-1；用石灰乳调节至pH≈7，除去的
金属离子是_______。
（4）加入少量BaS 溶液除去Ni2+，生成的沉淀有_______。
（5）在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为_______。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，
应不断_______。电解废液可在反应器中循环利用。
（6）煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是_______。
【答案】（1）MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑ 粉碎菱锰矿
（2）将Fe2+氧化为Fe3+ Fe3+可以催化H2O2分解
（3）2.8×10-9 Al3+ （4）BaSO4、NiS
（5）Mn2++2H2O=====H2↑+MnO2↓+2H+ 加入MnSO4
（6）2Li2CO3+8MnO2=====4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【解析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，可将固体溶解为离子，将杂质中
的Fe、Ni、Al 等元素物质也转化为其离子形式，同时，加入的MnO2可以将溶液中的Fe2+氧化为Fe3+；随
后将溶液pH 调至制约等于7，此时，根据已知条件给出的三种氢氧化物的溶度积可以将溶液中的Al3+沉淀
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出来；随后加入BaS，可以将溶液中的Ni2+沉淀，得到相应的滤渣；后溶液中含有大量的Mn2+，将此溶液
置于电解槽中电解，得到MnO2，将MnO2与碳酸锂共同煅烧得到最终产物LiMn2O4。
（1）菱锰矿中主要含有MnCO3，加入硫酸后可以与其反应，硫酸溶矿主要反应的化学方程式为：
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑；为提高溶矿速率，可以将菱锰矿粉碎；
（2）根据分析，加入MnO2的作用是将酸溶后溶液中含有的Fe2+氧化为Fe3+，但不宜使用H2O2氧化Fe2+，
因为氧化后生成的Fe3+可以催化H2O2分解，不能使溶液中的Fe2+全部氧化为Fe3+；
（3）溶矿完成以后，反应器中溶液pH=4，此时溶液中c(OH-)=1.0×10-10mol·L-1，此时体系中含有的
c(Fe3+)=
=2.8×10-9mol·L-1，这时，溶液中的c(Fe3+)小于1.0×10-5，认为Fe3+已经沉淀完全；用
石灰乳调节至pH≈7，这时溶液中c(OH-)=1.0×10-7mol·L-1，溶液中c(Al3+)=1.3×10-12mol·L-1，c(Ni2+)=5.5×10-
4mol·L-1，c(Al3+)小于1.0×10-5，Al3+沉淀完全，这一阶段除去的金属离子是Al3+；
（4）加入少量BaS 溶液除去Ni2+，此时溶液中发生的离子方程式为BaS+Ni2++SO4
2-=BaSO4↓+NiS↓，生成的
沉淀有BaSO4、NiS。
（5）在电解槽中，Mn2+发生反应生成MnO2，反应的离子方程式为Mn2++2H2O=====H2↑+MnO2↓+2H+；电
解时电解液中Mn2+大量减少，需要加入MnSO4以保持电解液成分的稳定。
（6）煅烧窑中MnO2与Li2CO3发生反应生成LiMn2O4，反应的化学方程式为
2Li2CO3+8MnO2=====4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
10.（2023·辽宁卷）某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液 (含)
和
)。实现镍、钴、镁元素的回收。
已知：
物质
回答下列问题：
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，提高浸取速率的方法为_______(答出一条即可)。
（2）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，1molH2SO5中
过氧键的数目为_______。
（3）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为
_______(H2SO5的电离第一步完全，第二步微弱)；滤渣的成分为MnO2、_______(填化学式)。
（4）“氧化”中保持空气通入速率不变，Mn(Ⅱ)氧化率与时间的关系如下。SO2体积分数为_______时，
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Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，Mn(Ⅱ)氧化速率减小的原因是_______。
（5）“沉钻镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成
，该反应的化学方程式为_______。
【答案】（1）适当增大硫酸浓度或适当升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面积
（2）NA （3）
Fe(OH)3
（4）9.0% SO2有还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
（5）
【解析】在“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸(H2SO5)，用石灰乳
调节pH=4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，发生反应
，Fe3+水解同时生成氢
氧化铁，“沉钻镍”过程中，Co2+变为Co(OH)2，在空气中可被氧化成
。
（1）用硫酸浸取镍钴矿时，为提高浸取速率可适当增大硫酸浓度、升高温度或将镍钴矿粉碎增大接触面
积
（2）H2SO5的结构简式为
，所以1molH2SO5中过氧键的数目为NA
（3）用石灰乳调节pH=4，Mn2+被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为：
；氢氧化铁的Ksp=10-37.4，当铁离子完全沉淀时，溶液中c(Fe3+)=10-
5mol/L，
，c(OH-)=10-10.8mol/L，根据Kw=10-14，pH=3.2，
此时溶液的pH=4，则铁离子完全水解，生成氢氧化铁沉淀，故滤渣还有氢氧化铁；
（4）根据图示可知SO2体积分数为0.9%时，Mn(Ⅱ)氧化速率最大；继续增大SO2体积分数时，由于SO2有
还原性，过多将会降低H2SO5的浓度，降低Mn(Ⅱ)氧化速率
（5）“沉钻镍”中得到的Co(OH)2，在空气中可被氧化成
，该反应的化学方程式为：
；
11．（2023·山东卷）盐湖卤水(主要含
、
和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种
以高镁卤水为原料经两段除镁制备
的工艺流程如下：
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已知：常温下，
。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)含硼固体中的
在水中存在平衡：
(常温下，
)；
与
溶液反应可制备硼砂
。常温下，在
硼砂溶液中，
水解生成等物质的量浓度的
和
，该水解反应的离子方程式为
，该溶液
。
【答案】(1)
【解析】由流程可知，卤水中加入盐酸脱硼后过滤，所得滤液经浓缩结晶后得到晶体，该晶体中含有
Na+、Li+、Cl-、
等，焙烧后生成HCl 气体；烧渣水浸后过滤，滤液中加生石灰后产生沉淀，滤渣Ⅰ的
主要成分为Mg(OH)2、
；精制Ⅰ所得滤液中再加纯碱又生成沉淀，则滤渣Ⅱ为
、Mg(OH)2；
精制Ⅱ所得滤液经操作X 后，所得溶液经浓缩结晶、过滤得到氯化钠，浓缩后的滤液中加入饱和碳酸钠溶
液沉锂，得到
。
（1）含硼固体中的
在水中存在平衡：
(常温下，
)；
与
溶液反应可制备硼砂
。常温下.在
硼砂溶液中，
水解生成等物质的量浓度的
和
，该水解反应的离子方程式为
，由B 元素守恒可知，
和
的浓度均为
，
，则该溶液
。
12．（2023·湖北卷）
是生产多晶硅的副产物。利用
对废弃的锂电池正极材料
进行氯化
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处理以回收Li、Co 等金属，工艺路线如下：
回答下列问题：
(2)烧渣是LiCl、
和
的混合物，“500℃焙烧”后剩余的
应先除去，否则水浸时会产生大量
烟雾，用化学方程式表示其原因 。
(4)已知
，若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0，则溶液中
浓度为
。“850℃煅烧”时的化学方程式为 。
【答案】
(2)
(4)
【解析】由流程和题中信息可知，
粗品与
在500℃焙烧时生成氧气和烧渣，烧渣是LiCl、
和
的混合物；烧渣经水浸、过滤后得滤液1 和滤饼1，滤饼1 的主要成分是
和
；滤
液1 用氢氧化钠溶液沉钴，过滤后得滤饼2（主要成分为
）和滤液2（主要溶质为LiCl）；滤饼2
置于空气中在850℃煅烧得到
；滤液2 经碳酸钠溶液沉锂，得到滤液3 和滤饼3，滤饼3 为
。
（2）“500℃焙烧”后剩余的
应先除去，否则水浸时会产生大量烟雾，由此可知，四氯化硅与可水
反应且能生成氯化氢和硅酸，故其原因是：
遇水剧烈水解，生成硅酸和氯化氢，该反应的化学方程
式为
。
（4）已知
，若“沉钴过滤”的pH 控制为10.0，则溶液中
，
浓度为
。“850℃煅烧”时，
与
反应生成
和
，该反应的化学方程式为
。
13．（2023·浙江卷）工业上煅烧含硫矿物产生的
可以按如下流程脱除或利用。
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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 。
(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 。
【答案】(1)
(3)取化合物A 加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，
说明A 中含有S 元素
+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
【解析】含硫矿物燃烧生成二氧化硫，二氧化硫和氧气、碳酸钙生成硫酸钙和二氧化碳，二氧化硫被氧气
氧化为三氧化硫，三氧化硫和等物质量的甲醇发生已知反应生成A：
；
（1）氧气具有氧化性，能被四价硫氧化为六价硫，二氧化硫、空气中氧气、碳酸钙高温生成硫酸钙和二
氧化碳，反应为
；
（3）由分析可知，A 为
，A 碱性水解可以生成硫酸钠、甲醇，硫酸根离子能和氯化钡生
成不溶于酸的硫酸钡沉淀，故实验设计为：取化合物A 加入足量氢氧化钠，反应完全后加入盐酸酸化，无
明显现象，再加入氯化钡生成白色沉淀，说明A 中含有S 元素；涉及反应为：
+2NaOH=CH3OH+Na2SO4+H2O、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl。
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