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备战2025 年高考化学【一轮·考点精讲精练】复习讲义
考点13 陌生情境下氧化还原反应方程式的书写
知识精讲
陌生情境下氧化还原反应方程式的书写
课后精练
选择题:
2
题
非选择题:
13
题
建议时长:
45
分钟
实际时长:
分钟
陌生情境下氧化还原反应方程式的书写步骤
(1)列物质:“读”取题目中的有效信息,找出发生氧化还原反应的物质或离子,判断氧化剂、还原剂、氧
化产物、还原产物。
(2)标得失:依据掌握的氧化还原反应规律合理地预测产物(这里要重视题目中的信息提示,或给出的生成
物),按“氧化剂+还原剂
还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化
剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应计量数。
(3)看环境:根据原子守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+、OH-或H2O 的形式使方程
式的两端的电荷守恒。
(4)查守恒:再依据质量守恒,写出规范的方程式。
例:KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应,生成Mn2+和CO2,该反应的离子方程式为_____。
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 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,
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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
1.明确一些特殊物质中元素的化合价
CuFeS2:Cu 为+2,Fe 为+2,S 为-2;
K2FeO4:Fe 为+6;
FePO4:Fe 为+3;
LiFePO4:Fe 为+2;
Li2NH、LiNH2、AlN:N 为-3;
N2H4:N 为-2;
Na2S2O3:S 为+2;
S2O:S 为+6;
VO:V 为+5;
C2O:C 为+3;
HCN:C 为+2;N 为-3;
CuH:Cu 为+1,H 为-1;
BH:B 为+3、H 为-1;
FeO:Fe 为+(8-n);
Si3N4:Si 为+4,N 为-3;
MnO(OH):Mn 为+3;
CrO:Cr 为+6;
2.书写关键——认识并掌握常见的氧化剂、还原剂及产物预测
(1)强氧化性物质或离子:
Na2O2、Fe3+、NO2、HNO3(浓)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(浓)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、
Ca(ClO)2、KClO3、KMnO4(H+)、K2Cr2O7(酸性)、PbO2。
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
2
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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
KClO3、NaClO3
Cl2、ClO2、Cl-
PbO2
Pb2+
Fe3+
Fe2+
(2)强还原性物质或离子:
Fe2+、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、NaHSO3、SO)、S2O、H2S(Na2S、NaHS、S2-)、HI(NaI、I-)、
H2C2O4、CO、NH3等。
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
S2O
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)
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NH3
N2或NO
3.熟记各氧化反应和还原反应得失电子数目
氧化剂
得电子数目
产物预测
KMnO4(H+)
\s\up7\ac(+5e-)
Mn2+
K2Cr2O7(H+)
\s\up7\ac(+6e-)
Cr3+
浓硝酸
\s\up7\ac(+e-)
NO2
稀硝酸
\s\up7\ac(+3e-)
NO
Cl2
\s\up7\ac(+2e-)
Cl-
HClO、NaClO、Ca(ClO)2
\s\up7\ac(+2e-)
Cl-
NaClO3
\s\up7\ac(+5e-)
Cl2
NaClO3
\s\up7\ac(+e-)
ClO2
NaClO3
\s\up7\ac(+6e-)
Cl-
Na2O2
\s\up7\ac(+2e-)
NaOH
H2O2
\s\up7\ac(+2e-)
H2O
H2SO4(浓)
\s\up7\ac(+2e-)
SO2
Fe3+
\s\up7\ac(+e-)
Fe2+
还原剂
失电子数目
产物预测
Fe2+
\s\up7\ac(-e-)
Fe3+(酸性)、Fe(OH)3(碱性)
SO2、H2SO3、Na2SO3、
NaHSO3
\s\up7\ac(-2e-)
SO
H2S、Na2S、NaHS
\s\up7\ac(-2e-、-6e
-、-8e-)
S、SO2、SO
NaI、HI
\s\up7\ac(-e-、-6e-)
I2、IO
H2C2O4、C2O
\s\up7\ac(-2e-)
CO、CO2
CO
\s\up7\ac(-2e-)
CO2
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H2O2
\s\up7\ac(-2e-)
O2
Zn、Cu
\s\up7\ac(-2e-)
Zn2+、Cu2+
Fe
\s\up7\ac(-2e-、-3e
-)
Fe2+(强氧化剂时,Fe3+)
H2
\s\up7\ac(-2e-)
H+(酸性)、H2O(碱性)
【例题1】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】2NH3 +3NaClO===N2+3H2O+3NaCl
【例题2】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe 及其氧化物,还有少量其他不溶性物
质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体(NiSO4·7H2O):
(5)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO 氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离
子方程式____________________________。
【答案】(5)2Ni2++ClOˉ+4OHˉ==== 2NiOOH↓+Clˉ+H2O
【例题3】MnO2是重要的化工原料,由软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图:
溶出时,Fe 的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示:
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步骤II 是从软锰矿中溶出Mn2+的主要反应,反应的离子方程式是__________________________。
【答案】MnO2+4H++2Fe2+==== Mn2++2Fe3++2H2O
【例题4】(2024·全国·高三专题练习)从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。
某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等,如图是从废钒中回收钒的一种工艺流程:
(1)“氧化”工序中反应的离子方程式为 。
(2)写出流程中铝热反应的化学方程式: 。
【答案】
(1)ClO +6VO2++3H2O=Cl-+6VO +6H+
(2)3V2O5+10Al
6V+5Al2O3
【详解】从废钒催化剂中回收V2O5,由流程可知,“酸浸”时V2O5转化为VO2
+,VOSO4转成VO2+,只有
SiO2不溶,然后加草酸还原发生2VO2
++ H2C2O4+2H+=2VO2++2CO2↑+2H2O,将VO2
+变为VO2+,除杂后加入
氯酸钾氧化生成VO2
+,加入氨水生成偏钒酸铵( NH4VO3)沉淀,煅烧生成V2O5,用铝热反应生成粗钒,经
电解精炼得到钒,以此解答该题。
(1)氧化时反应物为ClO 和VO2+,生成物为Cl- 和VO ,配平得方程式为:ClO +6VO2++3H2O=Cl-
+6VO +6H+。
(2)该铝热反应为氯和五氧化二钒的置换反应,方程式为:3V2O5+10Al
6V+5Al2O3。
【例题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。
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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__________。
【答案】
(1)
4Fe(NO)
①
2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
14Fe
②
3++FeS2+8H2O===15Fe2++2SO+16H+
1.黄铁矿(主要成分为FeS2)因其呈浅黄铜色,且具有明亮的金属光泽,常被误认为是黄金,故又称为“愚
人金”。在酸性和催化剂的作用下FeS2可发生如图所示的转化。下列分析正确的是( )
A.反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ均为氧化还原反应
B.在酸性条件下,黄铁矿催化氧化的总反应方程式为2FeS2+7O2+2H2O=====2FeSO4+2H2SO4
C.反应Ⅰ的离子方程式:4Fe(NO)2++O2+2H2O===4Fe3++4NO+4OH-
D.反应Ⅱ中,每消耗1 mol FeS2,转移电子的物质的量为14 mol
【答案】D
【详解】反应Ⅰ中Fe 元素化合价由+2 价变为+3 价,O 元素化合价由0 价变为-2 价,反应Ⅱ中部分Fe 元
素化合价由+3 价变为+2 价,S 元素化合价由-1 价变为+6 价,均有化合价变化,属于氧化还原反应,反
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应Ⅲ为非产化还原反应,A 错误;由机理图分析,FeS2、O2为反应物,Fe3+、SO 为生成物,所以黄铁矿催
化氧化的总反应方程式为4FeS2+15O2+2H2O=====2Fe2(SO4)3+2H2SO4,B 错误;反应为酸性环境,无法
生成OH-,C 错误;反应Ⅱ的FeS2中S 元素化合价从-1 价升高到+6 价,每消耗1 mol FeS2,转移电子的物
质的量为1×2×7 mol=14 mol,D 正确。
2.(2023·山东潍坊二模)工业生产中除去电石渣浆(含CaO)中的S2-并制取硫酸盐的一种常用流程如图。下列
说法正确的是( )
A.碱性条件下,氧化性:O2>S2O>MnO
B.过程Ⅰ中氧化剂和还原剂物质的量之比为2 1∶
C.过程Ⅱ中反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O===S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-
D.将1 mol S2-转化为SO 理论上需要O2的体积为22.4 L(标准状况)
【答案】C
【详解】由题图可知,过程Ⅰ中O2氧化Mn(OH)2生成MnO,则氧化性:O2>MnO,过程Ⅱ中MnO 氧化
S2-生成S2O,则氧化性:MnO>S2O,所以碱性条件下,氧化性:O2>MnO>S2O,故A 错误;过程Ⅰ中反
应的离子方程式为2Mn(OH)2+O2+4OH-===2MnO+4H2O,则氧化剂和还原剂物质的量之比为1 2∶,故B
错误;过程Ⅱ中MnO 得电子转化为Mn(OH)2,S2-失电子转化为S2O,根据原子守恒、得失电子守恒及电荷
守恒可得反应的离子方程式为4MnO+2S2-+9H2O===S2O+4Mn(OH)2↓+10OH-,故C 正确;1 mol S2- 转化
为SO 理论上转移8 mol 电子,根据得失电子守恒可知:n(O2)==2 mol,在标准状况下需要O2体积为2
mol×22.4 L·mol-1=44.8 L,故D 错误。
3.(2023·安徽皖江联盟联考)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:
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(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+
【详解】(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+。
4.(2022·辽宁卷节选)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为
MnO2)联合焙烧法制备BiOCl 和MnSO4,工艺流程如下:
已知:①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3;
②金属活动性:Fe>(H)>Bi>Cu;
(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为________________。
(5)生成气体A 的离子方程式为________________________。
【答案】
(2)2Bi2S3+9O2=====2Bi2O3+6SO2
(5)Mn2O3+6H++2Cl-===2Mn2++Cl2↑+3H2O
【详解】(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,根据原子守恒可知还应生成SO2,结合得失电子守恒,反
应的化学方程式为2Bi2S3+9O2=====2Bi2O3+6SO2;
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(5)因Mn2O3有氧化性,会与浓盐酸发生氧化还原反应:Mn2O3+6H++2Cl-===2Mn2++Cl2↑+3H2O。
5.[2022·江苏,16(1)]实验室以二氧化铈(CeO2)废渣为原料制备Cl-含量少的Ce2(CO3)3,其部分实验过程如
下:
“酸浸”时CeO2与H2O2反应生成Ce3+并放出O2,该反应的离子方程式为______________。
【答案】2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O
【详解】根据信息可知反应物为CeO2与H2O2,产物为Ce3+和O2,根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守
恒可知其离子方程式为2CeO2+H2O2+6H+===2Ce3++O2↑+4H2O。
6.(2023·青岛高三联考)治理污染减少排放具有十分重要的意义。回答下列问题:
(1)下面是消除NOx排放的三个案例:
①利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的NO 和NO2[n(NO)∶n(NO2)=1 1]
∶
,该过程中发生反应的化学方程式
为____________________________。
②三元催化可以将汽车尾气中的CO 和NOx 进行净化处理,该过程中发生反应的化学方程式为
___________________________。
③利用尿素消除NOx污染的转化反应为Ⅰ.NO+O2→NO2,Ⅱ.NO2+CO(NH2)2→无污染气体。尿素中C 元
素的化合价________,反应Ⅱ的化学方程式为_______________________。
(2)为测定热电厂排放气中SO2 的含量,进行了如下实验:标准状况下,将排放气匀速通入100 mL 0.5
mol/L 酸性KMnO4溶液中。若排放气的流速为a L·min-1,经过b min 溶液恰好褪色,则该排放气中SO2的
含量为________ g/L。
(3)通过如下流程可实现SO2和NO 综合处理并获得保险粉(Na2S2O4)和硝铵。
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①装置Ⅲ中生成Ce4+与S2O 的物质的量之比为________。
②装置Ⅳ中溶液含有a mol·L-1 NO 和b mol·L-1 NO,欲将c L 该溶液完全转化为硝铵,需要通入O2与
NH3的体积比为________(同温同压下)。
【答案】
(1)
Na
①
2CO3+NO+NO2===2NaNO2+CO2 ②2xCO+2NOx===2xCO2+N2
③+4 6NO2+4CO(NH2)2===4CO2+7N2+8H2O
(2) (3)
2 1
①∶ ②
【详解】(1)①利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的NO 和NO2[n(NO)∶n(NO2)=1 1]
∶
,反应生成亚硝酸
钠、二氧化碳,该过程中反应的化学方程式为Na2CO3+NO+NO2===2NaNO2+CO2;②三元催化可以将汽
车尾气中的CO 和NOx进行净化处理,反应生成二氧化碳和氮气,该过程中反应的化学方程式为2xCO+
2NOx ===2xCO2+N2;③尿素中H 为+1 价,N 为-3 价,则C 元素的化合价+4 价;反应Ⅱ生成氮气、二
氧化碳和水,其化学方程式为6NO2+4CO(NH2)2===4CO2+7N2+8H2O;
(2)根据题意建立关系式2KMnO4~5SO2,100 mL 0.5 mol/L 酸性KMnO4溶液经过b min 恰好褪色,则消耗
二氧化硫物质的量为0.125 mol,质量为0.125 mol×64 g·mol-1=8 g,若排放气的流速为a L·min-1,则该排
放气中SO2的含量为= g/L;
(3)①装置Ⅲ中发生Ce3+与HSO 反应生成Ce4+与S2O,Ce3+到Ce4+化合价升高1,每生成1 mol Ce4+转移1
mol 电子,HSO 到S2O 化合价降低1,每得到1 mol S2O 转移2 mol 电子,根据得失电子守恒,Ce4+与S2O
的物质的量之比为2 1∶;②装置Ⅳ中溶液含有a mol·L-1 NO 和b mol·L-1 NO,欲将c L 该溶液完全转化为
硝铵,则溶液中亚硝酸根有ac mol,根据得失电子守恒需要用氧气物质的量为=0.5ac mol,根据质量守恒
需要氨气物质的量为ac mol+bc mol,因此需要通入O2与NH3的体积比为=。
7.亚氯酸钠(NaClO2)是一种重要的含氯消毒剂,制备亚氯酸钠的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)亚氯酸钠用作纸浆、纸张和各种纤维的漂白剂,是一种高效漂白剂,主要原因是亚氯酸钠具有____性。
(2)制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3+H2O2+H2SO4===2ClO2↑+O2↑+Na2SO4+2H2O;制备时可用S
代替H2O2,写出该反应的离子方程式:________。
(3)测定某亚氯酸钠样品的纯度:准确称取亚氯酸钠样品m g,加入适量蒸馏水和过量的碘化钾晶体,再滴
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入适量稀硫酸(发生反应:ClO+4I-+4H+===2I2+Cl-+2H2O),配成250 mL 待测液。移取25.00 mL 待测
液于锥形瓶中,加几滴淀粉溶液,用c mol·L-1的Na2S2O3标准溶液进行滴定,消耗Na2S2O3标准溶液V mL
(已知:I2+2S2O===2I-+S4O)。
①移取25.00 mL 待测液的仪器的名称是________。
②该样品中NaClO2的质量分数为________(用含m、c、V 的代数式表示);在滴定操作正确无误的情况下,
此实验测得结果偏高,其可能的原因是________。
【答案】
(1)氧化
(2)6ClO+S+4H+===6ClO2↑+SO+2H2O
(3)①酸式滴定管(或移液管) ②×100% 碘离子被空气中的氧气氧化成了碘单质
【解析】
制备时NaClO3和H2O2以及H2SO4反应生成ClO2和O2以及Na2SO4、H2O,生成的ClO2再用NaOH 碱性溶液
吸收,同时利用H2O2将其还原为NaClO2,将所得的溶液经过一系列操作得到NaClO2晶体,据此分析解
题。(3)②根据题意可得关系式:ClO~2I2~4S2O,所以样品中NaClO2的质量分数为×100%=×100%;由于
碘离子具有较强的还原性,能够被空气中的氧气氧化成为碘单质,导致消耗的Na2S2O3的量增多,进一步
导致NaClO2的质量分数偏高。
8.工业上以软锰矿(主要成分MnO2)为原料,通过液相法生产KMnO4。即在碱性条件下用氧气氧化MnO2
得到K2MnO4,分离后得到的K2MnO4,再用惰性材料为电极电解K2MnO4溶液得到KMnO4,其生产工艺简
略如下:
(1)反应器中反应的化学方程式为_____________________。
(2)生产过程中最好使用含MnO2 80%以上的富矿,因为MnO2含量最低的贫矿中Al、Si 的氧化物含量较
高,会导致KOH 消耗量________(填“偏高”或“偏低”)。
(3)电解槽中总的离子反应方程式为____________________________。
(4)在传统工艺中得到K2MnO4后,向其中通入适量CO2反应生成黑色固体、KMnO4等,反应的化学方程式
为____________________________。
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上述反应中氧化剂与还原剂的质量比为___________________________。
与该传统工艺相比,电解法的优势是___________________。
(5)用高锰酸钾测定草酸结晶水合物的纯度:称草酸晶体样品0.500 g 溶于水配制成100 mL 溶液,取出
20.00 mL 用0.020 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定(杂质不反应),至溶液呈浅粉红色且半分钟内不褪去,
消耗KMnO4溶液14.80 mL,则该草酸晶体的纯度为________。(结果保留三位有效数字)(已知该草酸结晶
水合物H2C2O4·2H2O 的相对分子质量为126)
【答案】
(1)4KOH+2MnO2+O2===2K2MnO4+2H2O (2)偏高
(3)2MnO+2H2O=====2MnO+2OH-+H2↑
(4)3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+MnO2+2K2CO3 1 2∶ 产率更高、KOH 循环利用
(5)93.2%
【详解】
(1)根据题给流程和信息知,反应器中KOH、MnO2和O2反应生成K2MnO4和H2O,利用化合价升降法配
平,反应的化学方程式为4KOH+2MnO2+O2===2K2MnO4+2H2O。(2)若贫矿中Al、Si 的氧化物含量较
高,发生反应:Al2O3+2KOH===2KAlO2+H2O、SiO2+2KOH===K2SiO3+H2O,会导致KOH 消耗量偏
高。(3)电解锰酸钾溶液制备高锰酸钾的离子反应方程式为2MnO+2H2O=====2MnO+2OH-+H2↑。(4)向
K2MnO4溶液中通入适量CO2,二者反应生成黑色固体二氧化锰、KMnO4,利用化合价升降法配平,该反
应的化学方程式为3K2MnO4+2CO2===2KMnO4+MnO2+2K2CO3。上述反应中3 mol K2MnO4有1 mol 锰元
素化合价由+6 价降为+4 价生成二氧化锰,作氧化剂,有2 mol 锰元素化合价由+6 价升高到+7 价生成
高锰酸钾,作还原剂,氧化剂与还原剂的质量比为1 2∶。K2MnO4的转化率为66.7%,与该传统工艺相比,
电解法的优势是产率更高、KOH 循环利用。(5)酸性高锰酸钾溶液与草酸反应的离子方程式是6H++2MnO
+5H2C2O4===2Mn2 ++8H2O+10CO2↑,则样品中草酸晶体的物质的量为n(H2C2O4·2H2O)=5×14.8×10-
3×0.02×5/2 mol=3.7×10-3 mol,草酸晶体的质量为3.7×10-3 mol×126 g/mol=0.466 2 g,则该草酸晶体的纯
度为93.2%。
9.(高考题节选)(1)重铬酸钾是一种重要的化工原料,一般由铬铁矿制备,铬铁矿的主要成分为
FeO·Cr2O3,还含有硅、铝等杂质。制备过程第一步如下:
―――――――→熔块
该步骤的主要反应为FeO·Cr2O3+Na2CO3+NaNO3――→Na2CrO4+Fe2O3+CO2↑+NaNO2。上述反应配平后
FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数之比为 。
(2)酸性条件下,MnO(OH)2将I-氧化为I2:MnO(OH)2+I-+H+―→Mn2++I2+H2O(未配平)。配平后的离
子方程式为 。
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【答案】(1)2 7∶ (2)MnO(OH)2+2I-+4H+===Mn2++I2+3H2O
【详解】(1)根据得失电子守恒和质量守恒,配平可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3=====4Na2CrO4+
Fe2O3+4CO2+7NaNO2,故FeO·Cr2O3与NaNO3的计量数之比为2 7∶。
(2)I 元素由-1 价升高到0 价,Mn 元素由+4 价降低到+2 价,根据元素化合价升高总数相等可得
MnO(OH)2和I-的化学计量数分别为1、2,再结合原子守恒和电荷守恒配平:MnO(OH)2+2I-+4H+
===Mn2++I2+3H2O。
10.[2023·辽宁,16 改编](1)Co(OH)2可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为__________________。
(2)pH=4,Mn2+被过一硫酸(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)。
【答案】
(1)4Co(OH)2+O2===4CoO(OH)+2H2O
(2)Mn2++HSO+H2O===MnO2↓+SO+3H+
11.(2023·郑州中原联考)钒及其化合物在特种钢材的生产、高效催化剂的制备及航天工业中用途广泛。工
业上以富钒炉渣(主要成分为V2O5,含少量Fe2O3和FeO 等杂质)为原料提取五氧化二钒的工艺流程如图所
示:
(1)五氧化二钒中钒的化合价为___________________________________________。
(2)焙烧炉中发生的主要反应化学方程式为_____________________________________;
也可用氯化钠和氧气代替纯碱进行焙烧反应,写出对应的化学方程式_____________。
【答案】
(1)+5
(2)V2O5+Na2CO3=====2NaVO3+CO2↑ 2V2O5+4NaCl+O2=====4NaVO3+2Cl2
【详解】(1)五氧化二钒中,O 显-2 价,依据化合价的代数和为0,可求出钒的化合价为+5;(2)焙烧炉
中,V2O5与Na2CO3反应生成NaVO3和CO2,反应的化学方程式为V2O5+Na2CO3=====2NaVO3+CO2↑;用
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氯化钠和氧气代替纯碱进行焙烧反应,则应生成NaVO3 和Cl2,反应的化学方程式为2V2O5+4NaCl+
O2=====4NaVO3+2Cl2。
12.三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合
金为主)制取草酸镍(NiC2O4·2H2O),再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶
于水。工艺流程图如图所示:
请回答下列问题:
(1)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为__________________________________。
(2)草酸镍(NiC2O4·2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧,可制得Ni2O3,同时获得混合气体,该混合
气体的主要成分为(水除外)________________。
(3)工业上还可用电解法制取Ni2O3,用NaOH 溶液调NiCl2溶液的pH 至7.5,加入适量Na2SO4后利用惰性
电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-,再把二价镍氧化为三价镍。ClO-氧化
Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为__________________________________。
【答案】
(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(2)CO、CO2
(3)ClO-+2Ni(OH)2===Cl-+Ni2O3+2H2O
【详解】(1)加入H2O2的目的是将Fe2+氧化成Fe3+,发生反应的离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3+
+2H2O。(2)NiC2O4·2H2O 在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧可制得Ni2O3,Ni 元素的化合价升高,则必
有元素化合价降低,故生成CO,又生成的是混合气体,必有CO2生成。(3)ClO-具有强氧化性,将Ni(OH)2
氧化成Ni2O3,自身被还原为Cl-,反应的离子方程式为ClO-+2Ni(OH)2===Cl-+Ni2O3+2H2O。
13.(2022·河北卷节选)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜
料。工艺流程如下:
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(1)红渣的主要成分为________(填化学式),滤渣①的主要成分为________(填化学式)。
(2)还原工序中,不生成S 单质的反应的化学方程式为_________________。
(3)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe 的化合价为________,氧化工序发生反应的离子方程式
为___________。
【答案】
(1)Fe2O3、SiO2 SiO2
(2)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O===15FeSO4+8H2SO4
(3)+2 6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO+6H+===6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH
【详解】已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O2=====2Fe2O3+8SO2,故产生的红渣
主要成分为Fe2O3 和SiO2,将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4 溶液加热酸浸,反应原理为:Fe2O3+
3H2SO4===Fe2(SO4)3+3H2O,过滤出滤渣①,主要成分为SiO2,向滤液中加入黄铁矿进行还原,将Fe3+还
原为Fe2 +。(3)中不生成S 沉淀,则硫元素被氧化为SO,反应的化学方程式为:7Fe2(SO4)3+FeS2+
8H2O===15FeSO4+8H2SO4,然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液,母液主要含
有FeSO4溶液和H2SO4,加水溶解FeSO4晶体,向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节
溶液的pH 为3,进行沉铁过程,反应原理为:Fe2++2NH+[Fe(CN)6]4-===Fe(NH4)2Fe(CN)6↓,然后过滤出
沉淀,洗涤后加入H2SO4 和NaClO3 进行氧化步骤,反应原理为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6 +ClO +6H +
===6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6。
14.根据信息完成下列方程式。
(1)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为________________________。
(2)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为_____________________________。
(3)在酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl 并释放出ClO2,该反应的离子方程式为________。
(4)PbO2可由PbO 与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为_______________________________。
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(5)NaClO 溶液与Ag 反应的产物为AgCl、NaOH 和O2,该反应的化学方程式为_____________。
(6)在45~50 ℃时向CuCl 悬浊液中持续通入空气,得到碱式氯化铜[Cu2(OH)2Cl2·3H2O],该反应的化学方
程式为_________________________________。
【答案】
(1)2MnO+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+
(2)NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑
(3)4H++5ClO===Cl-+4ClO2↑+2H2O
(4)PbO+ClO-===PbO2+Cl-
(5)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑
(6)4CuCl+O2+8H2O=======2Cu2(OH)2Cl2·3H2O
15.(1)[2023·湖北,16(4)改编]Co(OH)2在空气中850 ℃煅烧成Co3O4的化学方程式:____________。
(2)[2023·山东,16(3)ⅱ改编]一定条件下,CuCl2、K 与F2 反应生成KCl 和化合物K2CuF4 的化学方程式:
_______________________________。
(3)[2023·重庆,16(2)③改编]将CO 通入足量银氨溶液中生成单质银的化学方程式:________。
【答案】
(1)6Co(OH)2+O2=====2Co3O4+6H2O
(2)4K+2F2+CuCl2===K2CuF4+2KCl
(3)CO+2[Ag(NH3)2]OH===2Ag↓+(NH4)2CO3+2NH3
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