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专项训练 陌生氧化还原反应方程式的书写(解析版)
1.某学习小组按如下实验流程从海带中提取碘单质。
已知:3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+3H2O,I2的沸点高于CCl4根据以上流程,
加入H2SO4溶液后发生反应的离子方程式为:_______
【答案】5I-+IO +6H+=3I2+3H2O
【详解】已知条件可知,加入NaOH 溶液后发生反应3I2+6NaOH=5NaI+NaIO3+
3H2O,所以上层溶液中存在I-和IO ,加入H2SO4溶液后发生反应的离子方程式为:
5I-+IO +6H+=3I2+3H2O
2.一种以镍电极废料(含
以及少量
,
和不溶性杂质)为原料制备
的过程可表示为:
“酸浸”后溶液中的金属离子除
外还有少量的
和
等。
氧化过程的离子方程式:______
【答案】
【详解】Ni2+ 经过KClO 的氧化,得到NiOOH,反应的离子方程式为2Ni2++ClO−
+4OH−=2NiOOH+Cl−+H2O
3.次磷酸钠(
)广泛应用于化学镀镍,在生产
的过程中会产生大量
废渣[主要含
和
,还含有少量
],一种回收次磷酸钠以及化
学镀镍过程的工艺流程如图所示。
1
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已知:①
和
的
分别为
和
;
②
为一元弱酸,
为二元弱酸;
③
。
“镀镍”时,发生反应的离子方程式为______
【答案】
【详解】“镀镍”时,发生反应的离子方程式为
。
4.钪(Sc)可用于制备铝钪合金、燃料电池、钪钠卤灯、示踪剂、激光晶体等产品。以
钛白酸性废水(主要含
、
、
)为原料制备氧化钪(
)的工艺流程如下。下
列说法正确的是
草酸钪焙烧时反应的化学方程式:______
【答案】
【详解】草酸钪与氧气焙烧时生成
和
,发生反应的化学方程式
5.以含锌废液(主要成分为
,含少量的
、
)为原料制备
2
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的实验流程如下。
为阿伏加德罗常数的值,下列说法不正确的是
“氧化除锰”过程中生成
的离子方程式:_______
【答案】
【详解】分析可知,“氧化除锰”工序用
把
、
氧化为
、
,
根据电子转移守恒和质量守恒可知,除锰发生反应的离子反应方程式是
6.亚氯酸钠(NaClO2)和ClO2都是重要的漂白剂。
(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原NaClO3,可较安全地生成
ClO2,反应的离子方程式为_______。
(2)自来水用ClO2处理后,有少量ClO2残留在水中,可用碘量法做如下检测(已知ClO2
存在于pH 为4~6 的溶液中,ClO 存在于中性溶液中):
①取0.50 L 水样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,
溶液变蓝。写出ClO2与碘化钾反应的化学方程式:_______。
②已知:2Na2S2O3+I2=Na2S4O6+2NaI,向①所得溶液中滴加5.00×10-4 mol·L-1的Na2S2O3
溶液至恰好反应,消耗Na2S2O3溶液20.00 mL。
(3)某学习小组设计如下装置制取亚氯酸钠(NaClO2)。
装置A 中产生的ClO2气体,在装置C 中反应生成NaClO2,写出生成NaClO2的化学方
3
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程式:_______。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)草酸(H2C2O4)是一种弱酸,利用硫酸酸化的草酸还原NaClO3,可较安全
地生成ClO2,反应中,碳元素从+3 价升高到+4 价、氯元素从+5 价降低到+4 价,则根
据得失电子守恒、电荷守恒、元素质量守恒得反应的离子方程式为
。
(2)①已知ClO2存在于pH 为4~6 的溶液中,
存在于中性溶液中,取0.50 L 水
样,加入一定量的碘化钾,用氢氧化钠溶液调至中性,再加入淀粉溶液,溶液变蓝,
则有I2生成,ClO2与碘化钾反应中,碘元素从-1 价升高到0 价、氯元素从+4 价降低到
+3 价(
),则根据得失电子守恒、元素质量守恒得化学方程式为
2ClO2+2KI=2KClO2+I2;
(3)装置A 中,氯酸钠、亚硫酸钠在浓硫酸参与下,发生氧化还原反应生成二氧化氯,
二氧化氯在装置C 中与氢氧化钠和过氧化氢的混合液反应。装置B 是安全瓶,装置C
中在冷水浴下制取亚氯酸钠。
①在装置C 中,ClO2转变为NaClO2,氯元素从+4 价降低到+3 价,则过氧化氢为还原
剂,氧元素从-1 价升高到0 价,根据得失电子守恒、元素质量守恒得生成NaClO2的化
学方程式:
;
7.以废锌电池预处理物(主要成分为ZnO,另含少量
、CuO、
、MnO 等)为
原料可生产草酸锌晶体(
)、生产流程如下图所示。
4
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已知:常温下,溶度积常数
;
。
“除锰”时,反应的离子方程式为_______。
【答案】
【详解】
“除锰”时加过量的
是将
氧化生成
沉淀而除去,则其离子方程
式为
,故答案为:
;
8.镍钛钯废靶材含钛55%、镍25%、钯18%和杂质铝2%。从镍钛钯废靶材回收有关
金属的工艺流程如下:
已知:Ⅰ.常温下,钛与钯均不溶于盐酸。
Ⅱ.
在溶液中存在配位平衡:
“氧化浸出”时,钯(Pd)被氧化生成配位离子
的离子方程式为___________。
【答案】
【详解】次氯酸钠具有强氧化性,在盐酸存在条件下,钯(Pd)被氧化生成配位离子
,同时生成水,反应为
;
9.在镀镍生产过程中,产生的硫酸镍废料(含Cu2+ 、Fe3+、Ca2+、Mg2+、Zn2+等杂质离
子)是一种宝贵的可再生资源,某实验小组用粗硫酸镍废料制备硫酸镍(NiSO4·6H2O),
其流程如图所示:
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写出“硫化”过程中Fe3+与H2S 反应的离子方程式:___________。
【答案】H2S+2Fe3+=2Fe2+ +S↓+2H+
【详解】铁离子具有氧化性、硫化氢具有还原性,“硫化”过程中Fe3+与H2S 发生氧
化还原反应生成亚铁离子和硫单质,离子方程式:H2S+2Fe3+=2Fe2+ +S↓+2H+;
10.亚硫酰氯(
,熔点
,沸点
,易水解生成
和
)是一种
重要的化学试剂,广泛用于有机合成。制备亚硫酰氯的两种方法:
方法1:以五氯化磷和二氧化硫为原料,发生反应:
方法2:以三氧化硫和二氯化硫为原料。
写出方法2 的化学方程式_______。
【答案】
【详解】由题意可知,方法2 发生的反应为三氧化硫和二氯化硫反应生成亚硫酰氯和
二氧化硫,反应的化学方程式为
,故答案为:
;
11.根据所给条件按照要求书写化学反应方程式或离子方程式(要求系数之比为最简整
数比)
(1)
可除去水中残余的
______。
(2)将石英与焦炭在高温的氮气流中反应,可生成高温结构材料
_____。
(3)
受热分解可得到工业制硫酸的催化剂
_____。
(4)在酸性条件下,用
处理含
的废水,得到含
的溶液_____。
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【答案】(1)
(2)
(3)
(4)
【详解】(1)
可除去水中残余的
,硫代硫酸根被氯气氧化成硫酸根,其
离子方程式为
;故答案为:
。
(2)将石英与焦炭在高温的氮气流中反应,可生成高温结构材料
和一氧化碳,
其反应方程式为
;故答案为:
。
(3)
受热分解可得到工业制硫酸的催化剂
,还生成氨气和水,其反应
方程式为
;故答案为:
。
(4)在酸性条件下,用
处理含
的废水,得到含
、
的溶液,根据
氧化还原反应原理分析得到
;故答案为:
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。
12.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)“氧化”中,用石灰乳调节
,
被
氧化为
,该反应的离子方
程式为_______(
的电离第一步完全,第二步微弱)
(2)“沉钴镍”中得到的
(Ⅱ)在空气中可被氧化成
,该反应的化学方程式为
_______。
【答案】(1)
(2)
【分析】(1)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
,用石灰乳调节
,
被
氧化为
,发生反应
,。
(2)“沉钻镍”过程中,Co2+变为Co(OH)2,在空气中可被氧化成
。
【详解】(1)用石灰乳调节
,
被
氧化为
,该反应的离子方
程式为:
;
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(2)“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:
;
13.铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在,主要杂质为
铁、铝、硅、磷等的化合物,从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示:
已知:最高价铬酸根在酸性介质中以Cr2O
存在,在碱性介质中以CrO
存在。
“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为___________。
【答案】2Cr2O
+3S2O
+10H+=4Cr3++6SO
+5H2O
【详解】由题意可知,还原步骤中加入焦亚硫酸钠溶液的目的是将铬元素转化为铬离
子,反应的离子方程式为2Cr2O
+3S2O
+10H+=4Cr3++6SO
+5H2O,故答案为:
2Cr2O
+3S2O
+10H+=4Cr3++6SO
+5H2O。
14.城市污水中含有一定量的
、
、
等,可以通过如下三个阶段协同作用
实现自养脱氮。
(1)第一阶段。向污水中加入菌体和FeCl3溶液,控制温度和pH,繁殖菌体并进行富集。
(2)第二阶段。在菌体的作用下依次发生过程I、过程II,从而实现
、
的脱除,
其过程如下图所示。
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(3)第三阶段。在弱酸性条件下,Fe2+与
反应得到Fe(OH)3和N2,其反应的离子方
程式为___________。
(4)城市污水中的
可以用沉淀法除去。在搅拌下向污水中加入MgCl2和Na2HPO4溶
液,再加入NaOH 调节溶液的pH,一段时间后测得
去除率与pH 的关系如下图所
示。
上述过程中生成MgNH4PO4沉淀,其反应的离子方程式为___________。
【答案】
(3)10Fe2++2
+24H2O=10Fe(OH)3↓+N2↑+18H+
(4) Mg2++
+
+OH-=MgNH4PO4↓+H2O
【详解】(3)在弱酸性条件下,Fe2+与
反应得到Fe(OH)3和N2,Fe 元素化合价由
+2 升高为+3、N 元素化合价由+5 降低为0,根据得失电子守恒,反应的离子方程式为
10Fe2++2
+24H2O=10Fe(OH)3↓+N2↑+18H+。
(4)MgCl2和Na2HPO4溶液,再加入NaOH 调节溶液的pH,与
反应生成
MgNH4PO4,反应的离子方程式为Mg2++
+
+OH-=MgNH4PO4↓+H2O;
15.20. (1)对于烟气中
采用活性炭脱除机理,其过程首先要经物理吸附
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(*代表吸附态) ,
,
,然后是化学吸附(见
图):
写出化学吸附过程生成
的化学方程式_______。
【答案】 SO +H2O*=H2SO
【详解】根据化学吸附图可得生成
的化学方程式为
;
16.铋(Bi)及其化合物广泛应用于电子、医药等领域。由辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含
杂质PbO2、SiO2等)制备Bi2S3的工艺如图(已知水解能力:Bi3+>Fe3+)
“浸出”时Bi2S3与FeCl3溶液反应的化学方程式为___________
【答案】Bi2S3+6FeCl3=3S↓+6FeCl2+2BiCl3
【详解】Bi2S3与FeCl3溶液产生S,即反应为Bi2S3+6FeCl3=3S↓+6FeCl2+2BiCl3。
17.
可用于电子工业生产软磁铁氧体,用作电子计算机中存储信息的磁芯,磁
盘等。工业上以软锰矿(主要成分是
,还含有少量的
、
、
)为原料
生产
的工艺流程如下:
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时,相关金属离子
形成氢氧化物沉淀的
范围如下:
金属离子
开始沉淀的
1.5
6.3
3.4
8.1
沉淀完全的
2.8
8.3
4.7
10.1
“酸浸、还原”时,铁屑与
发生反应的离子方程式为___________。
【答案】 MnO2+Fe+4H+=Mn2++Fe2++2H2O
【详解】将软锰矿粉碎、搅拌、加热适当升高温度、适当增加硫酸的浓度等措施能加
快化学反应速率;由分析可知,向软锰矿中加入过量稀硫酸和铁屑酸浸、还原得到含有
Mn2+、Fe2+、Al3+的溶液,铁屑与二氧化锰的反应为酸性条件下,铁屑与二氧化锰反应
生成硫酸亚铁、硫酸锰和水,反应的离子方程式为MnO2+Fe+4H+=Mn2++Fe2++2H2O。
18.科学、安全、有效和合理地开发自然资源,对生产、生活有重要价值。请回答下
列问题:
(1)活性炭吸附法是工业提取碘的方法之一,其流程如下:
已知:
时,Ⅰ.
溶液只能将
氧化为
,同时生成NO
Ⅱ.
①氧化过程的离子方程式为___________。活性炭上吸附的
还能用浓
溶液吸
收,每吸收
转移5mol 电子,该反应的离子方程式是___________。
(2)以金红石(主要成分为
)为原料,制取Ti 的工艺流程如图所示:
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①Ⅰ在高温条件下进行,产物中有一种可燃性无色气体。Ⅰ中反应的化学方程式为
___________。
【答案】(1)
3
+3I2=5I-+
+3CO2↑;
(2) 2C+2Cl2+TiO2
TiCl4+2CO
【详解】(1)NaNO2溶液只能将I−氧化为I2而自身还原为NO,反应为
。每吸收3mol I2 转移5mol 电子,即I2在该反应中发
生歧化反应产生I-和
,该反应为3
+3I2=5I-+
+3CO2↑。
(2)反应Ⅰ将TiO2转化为TiCl4,反应Ⅱ为Mg 将TiCl4还原为Ti。焦炭与Cl2、TiO2反
应产生TiCl4和CO,反应为2C+2Cl2+TiO2
TiCl4+2CO。
19.贵重金属的回收利用是当今科学研究的重要课题。黄金不仅是重要的化工原料,
还具有货币属性。提取金的方法之一是用硫代硫酸盐在弱碱性条件下浸金。实验室模
拟工业浸取电路板中金的过程如图甲所示,金的浸取原理如图乙所示。
(1)打开
、
,关闭
、
,向A 中烧瓶加水,制取
。
请写出A 装置中发生的化学反应方程式___________,
(2)当三颈烧瓶中出现蓝色沉淀消失现象后,关闭
、
,打开
、
,滴入
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溶液,请补全反应的离子方程式:___________。
________
_______
_______=________
_______
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)A 中氮化锂与水反应生成氢氧化锂和氨气,反应方程式为:
;故答案为:
。
(2)氨气通入三颈烧瓶中与硫酸铜反应先生成氢氧化铜蓝色沉淀,继续通入,直至沉
淀溶解,关闭
、
,打开
、
,滴入
溶液,由题中信息可知1molAu
失去1mol 电子,1mol 氧气得4mol 电子,根据得失电子守恒得反应离子方程式:
,故答案为:
;
20. (1)对于烟气中
采用活性炭脱除机理,其过程首先要经物理吸附
(*代表吸附态) ,
,
,然后是化学吸附(见
图):
写出化学吸附过程生成
的化学方程式_______。
【答案】 SO +H2O*=H2SO
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【详解】根据化学吸附图可得生成
的化学方程式为
;
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