专题04 信息类方程式的书写与配平-【好题汇编】十年(2016-2025)高考化学真题分类汇编
2025-06-26
|
2份
|
58页
|
2291人阅读
|
53人下载
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 题集-试题汇编 |
| 知识点 | 氧化还原反应 |
| 使用场景 | 高考复习-真题 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 16.47 MB |
| 发布时间 | 2025-06-26 |
| 更新时间 | 2025-06-26 |
| 作者 | 满红 |
| 品牌系列 | 好题汇编·高考真题分类汇编 |
| 审核时间 | 2025-06-26 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/52753666.html |
| 价格 | 4.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
内容正文:
专题04 信息类方程式的书写与配平
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 非氧化还原反应
1. (2024・广东)(2023・湖北)
2. (2023・全国甲卷)(2022・山东)
3. (2021・湖北)(2021・河北)
4. (2020・山东)(2020・全国III卷)
5. (2019・全国III卷)
高频考点集中在氧化还原反应的应用:从历年高考题来看,氧化还原反应的方程式书写是一个高频考点。这涉及到多个领域的应用场景,如金属提取、废水处理、资源回收等。例如,在提取金属镓、回收废弃锂电池材料以及处理含重金属离子的废水过程中,氧化还原反应的应用非常广泛。
跨学科融合题目增加:近年来的试题越来越注重化学与其他学科如材料科学、环境科学的结合。例如,从废旧太阳能电池中回收贵金属、利用绿色化学工艺处理工业废弃物等题目,不仅考查化学方程式的书写和配平,还考察考生对相关工艺流程的理解和跨学科知识的应用能力。
对实际生产应用的考查增多:试题内容越来越贴近实际生产过程,注重考查考生对工业生产中化学反应原理的理解。如从矿石中提取金属、制备新型材料以及处理工业废渣的过程等,要求考生能够将所学化学知识应用于实际问题的解决中。
注重实验和工艺流程分析:在许多题目中,会给出具体的工艺流程图或实验步骤,要求考生根据流程或步骤写出相应的化学方程式或分析其中的化学原理。这对考生的流程分析能力和实验设计能力有一定要求。
除了传统的给出反应物和生成物让考生配平外,还出现了许多需要考生根据题干信息自主分析反应物和生成物的情况。这增加了题目的难度和灵活性,要求考生具备更强的综合分析能力。
考点02 氧化还原反应
1. (2025・云南)(2025・山东)
2. (2025・河南)(2025・河北)
3. (2025・广东)(2025・甘肃)
4. (2024・江西)(2024・贵州)
5. (2024・湖南)(2024・安徽)
6. (2024・吉林)(2024・浙江)
7. (2023・河北)(2023・海南)
8. (2023・广东)(2023・北京)
9. (2023・浙江)(2023・辽宁)
10. (2023・新疆内蒙古)(2023・新课标卷)
11. (2022・辽宁)(2022・河北)
12. (2022・湖南)(2021・重庆)
13. (2021・江苏)(2021・福建)
14. (2021・辽宁)(2021・全国甲卷)
15. (2020・北京)(2020・全国I卷)
16. (2019・全国)(2016・全国I卷)
知识点01 非氧化还原反应
1.(2024·广东·高考真题)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 。
(2)“浸取”中,由形成的离子方程式为 。
2.(2023·湖北·高考真题)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 。
3.(2023·全国甲卷·高考真题)是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
4.(2022·山东·高考真题)工业上以氟磷灰石[,含等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸,离子方程式为 。
5.(2021·湖北·高考真题)废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图:
回答下列问题:
(2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为 。
(5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为 。
6.(2021·河北·高考真题)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(4)工序③中发生反应的离子方程式为 。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为 ,可代替NaOH的化学试剂还有 (填化学式)。
7.(2020·山东·高考真题)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
已知:MnO2是一种两性氧化物;25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
回答下列问题
(1)软锰矿预先粉碎的目的是 ,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。
8.(2020·全国III卷·高考真题)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):
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
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。
(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 。
9.(2019·全国III卷·高考真题)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和 ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。
(6)写出“沉锰”的离子方程式 。
知识点02 氧化还原反应
1.(2025·云南·高考真题)从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,的为。
回答下列问题:
(2)“还原酸浸”时,反应的离子方程式为 。
2.(2025·山东·高考真题)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含及等元素的氧化物)分离提取等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有 (填化学式)。
3.(2025·河南·高考真题)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)已知“酸溶2”中转化为,则生成该物质的化学方程式为 ;“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
4.(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式: 。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
5.(2025·广东·高考真题)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
(2)“高压加热”时,生成的离子方程式为: 。
6.(2025·甘肃·高考真题)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:熔点314℃,沸点460℃
分解温度:,,,高于
(2)将通入和的混合溶液可制得,该反应的化学方程式为 。
7.(2024·江西·高考真题)稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石【主要成分为CePO4.含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质】为原料制备CeCl3•nH2O的工艺流程图。
已知:ⅰ.Ksp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45,Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20,Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48
ⅱ.镭为第ⅡA族元素
回答下列问题:
(2)Na2U2O7中铀元素的化合价为 ,热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为 。
(4)溶解阶段,将溶液pH先调到1.5~2.0,反应后再回调至4.5。
①盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为 。
8.(2024·贵州·高考真题)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料和回收的流程如下:
已知:
①25℃时,;
②。
回答下列问题:
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到,“焙烧”生成的化学方程式为 。
9.(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:
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:
(2)“滤液1”中含有和,“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ;
10.(2024·新课标卷·高考真题)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
11.(2024·全国甲卷·高考真题)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①。
②以氢氧化物形式沉淀时,和溶液的关系如图所示。
回答下列问题:
(2)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是 。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液,加入适量的氧化,其反应的离子方程式为 。
12.(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取金和银的流程,如下图所示。
回答下列问题:
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为的化学方程式为 。
13.(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:
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为 。
(7)滤液②经酸化,转化为和的化学方程式为 。用碱中和可生成 (填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
14.(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。
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 。
15.(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 + 。
16.(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 。
17.(2023·广东·高考真题)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)活性可与水反应,化学方程式为 。
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为 。
18.(2023·北京·高考真题)以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(2) “浸银”时,使用过量和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整: 。
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用: 。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有 。
19.(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 。
(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 。
20.(2023·辽宁·高考真题)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:
(3)“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);滤渣的成分为、 (填化学式)。
(5)“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 。
21.(2023·新疆内蒙古·高考真题)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:
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
22.(2023·新课标卷·高考真题)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。
回答下列问题:
(6)“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠(Na2S2O5)溶液,反应的离子方程式为 。
23.(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 。
24.(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 。
25.(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:
物质
分压
①该温度下,与C、反应的总化学方程式为 ;
26.(2021·重庆·高考真题)电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐一分离, 实现资源再利用。
已知: Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式 。
27.(2021·江苏·高考真题)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(3)400℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为 。
28.(2021·福建·高考真题)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含,还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
(4)“净化”后,溶液中若有低价钼(以表示),可加入适量将其氧化为,反应的离子方程式为 。
(6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,反应的化学方程式为 。【已知:(NH4)2Mo4O13受热分解生成】
29.(2021·辽宁·高考真题)从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下:
已知:pH较大时,二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题:
(2)用溶液制备胶体的化学方程式为 。
(5)“转化”过程中生成的离子方程式为 。
30.(2021·全国甲卷·高考真题)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
(1)的一种制备方法如下图所示:
①加入粉进行转化反应的离子方程式为 ,生成的沉淀与硝酸反应,生成 后可循环使用。
②通入的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为 ;若反应物用量比时,氧化产物为 ;当,单质碘的收率会降低,原因是 。
(2)以为原料制备的方法是:先向溶液中加入过量的,生成碘化物;再向混合溶液中加入溶液,反应得到,上述制备的总反应的离子方程式为 。
(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和,若生成,消耗的至少为 。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是 。
31.(2020·北京·高考真题)MnO2是重要的化工原料,软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图:
资料:①软锰矿的主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2
②金属离于沉淀的pH
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下,MnO2与H2SO4反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是 。
②溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示:
i.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 。
32.(2020·北京·高考真题)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经 操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式: 。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au+ NaCl+ HNO3=HAuCl4+ + + NaNO3
33.(2020·全国I卷·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。
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:
(2)“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 。
(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是 。
34.(2019·全国·高考真题)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为 。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的 (填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为 。
35.(2016·全国I卷·高考真题)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
20 / 20
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
$$
专题04 信息类方程式的书写与配平
考点
十年考情(2016-2025)
命题趋势
考点01 非氧化还原反应
1. (2024・广东)(2023・湖北)
2. (2023・全国甲卷)(2022・山东)
3. (2021・湖北)(2021・河北)
4. (2020・山东)(2020・全国III卷)
5. (2019・全国III卷)
高频考点集中在氧化还原反应的应用:从历年高考题来看,氧化还原反应的方程式书写是一个高频考点。这涉及到多个领域的应用场景,如金属提取、废水处理、资源回收等。例如,在提取金属镓、回收废弃锂电池材料以及处理含重金属离子的废水过程中,氧化还原反应的应用非常广泛。
跨学科融合题目增加:近年来的试题越来越注重化学与其他学科如材料科学、环境科学的结合。例如,从废旧太阳能电池中回收贵金属、利用绿色化学工艺处理工业废弃物等题目,不仅考查化学方程式的书写和配平,还考察考生对相关工艺流程的理解和跨学科知识的应用能力。
对实际生产应用的考查增多:试题内容越来越贴近实际生产过程,注重考查考生对工业生产中化学反应原理的理解。如从矿石中提取金属、制备新型材料以及处理工业废渣的过程等,要求考生能够将所学化学知识应用于实际问题的解决中。
注重实验和工艺流程分析:在许多题目中,会给出具体的工艺流程图或实验步骤,要求考生根据流程或步骤写出相应的化学方程式或分析其中的化学原理。这对考生的流程分析能力和实验设计能力有一定要求。
考查形式多样化:除了传统的给出反应物和生成物让考生配平外,还出现了许多需要考生根据题干信息自主分析反应物和生成物的情况。这增加了题目的难度和灵活性,要求考生具备更强的综合分析能力。
考点02 氧化还原反应
1. (2025・云南)(2025・山东)
2. (2025・河南)(2025・河北)
3. (2025・广东)(2025・甘肃)
4. (2024・江西)(2024・贵州)
5. (2024・湖南)(2024・安徽)
6. (2024・吉林)(2024・浙江)
7. (2023・河北)(2023・海南)
8. (2023・广东)(2023・北京)
9. (2023・浙江)(2023・辽宁)
10. (2023・新疆内蒙古)(2023・新课标卷)
11. (2022・辽宁)(2022・河北)
12. (2022・湖南)(2021・重庆)
13. (2021・江苏)(2021・福建)
14. (2021・辽宁)(2021・全国甲卷)
15. (2020・北京)(2020・全国I卷)
16. (2019・全国)(2016・全国I卷)
知识点01 非氧化还原反应
1.(2024·广东·高考真题)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 。
(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]-
【解析】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;
(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]-的离子方程式为Ga3++4Cl-=[GaCl4]-;
2.(2023·湖北·高考真题)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。
3.(2023·全国甲卷·高考真题)是一种压电材料。以为原料,采用下列路线可制备粉状。
回答下列问题:
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为 。
【答案】
(5)
【解析】由流程和题中信息可知,与过量的碳粉及过量的氯化钙在高温下焙烧得到、、易溶于水的和微溶于水的;烧渣经水浸取后过滤,滤渣中碳粉和,滤液中有和;滤液经酸化后浓缩结晶得到晶体;晶体溶于水后,加入和将钡离子充分沉淀得到;经热分解得到。
(5)“沉淀”步骤中生成的化学方程式为:++=。
4.(2022·山东·高考真题)工业上以氟磷灰石[,含等杂质]为原料生产磷酸和石膏,工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)酸解时有产生。氢氟酸与反应生成二元强酸,离子方程式为 。
【答案】(1)6HF+SiO2=2H+++2H2O
【解析】氟磷灰石用硫酸溶解后过滤,得到粗磷酸和滤渣,滤渣经洗涤后结晶转化为石膏;粗磷酸以精制I脱氟、除硫酸根离子和,过滤,滤液经精制II等一系列操作得到磷酸。
(1)氢氟酸与SiO2反应生成二元强酸H2SiF6,该反应的离子方程式为6HF+SiO2=2H+++2H2O。
5.(2021·湖北·高考真题)废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值,其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图:
回答下列问题:
(2)“酸浸氧化”发生的主要氧化还原反应的化学方程式为 。
(5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为 。
【答案】
(2)Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O
(5)GaCl3+NH3GaN+3HCl
【解析】废旧CIGS首先焙烧生成金属氧化物,之后再用硫酸和过氧化氢将氧化亚铜中+1价铜氧化为+2价,再加氨水分离氢氧化铜,过滤,氨水过量氢氧化铜再溶解,用SOCl2溶解,以此解题。
(2)“酸浸氧化”为酸性条件下H2O2烧渣中Cu2O反应,其方程式为:Cu2O+H2O2+2H2SO4=2CuSO4+3H2O;
(5)高温气相沉积”过程中是氨气和GaCl3反应,其方程式为:GaCl3+NH3GaN+3HCl。
6.(2021·河北·高考真题)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺,该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料,不产生废弃物,实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图:
回答下列问题:
(4)工序③中发生反应的离子方程式为 。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方程式为 ,可代替NaOH的化学试剂还有 (填化学式)。
【答案】
(4) 2Na++2+2CO2+H2O=+2NaHCO3↓
(5)4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3
【解析】由题给流程可知,铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为,在熔融氢氧化钠作用下,Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁,氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠,氧化镁不反应;将氧化后的固体加水溶解,过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铬酸钠、偏铝酸钠的滤液;将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液;向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀;向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠;向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气,氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液;碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气,二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用;碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。
(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀,反应的离子方程式为2Na++2+2CO2+H2O= +2NaHCO3↓,故答案为:2Na++2+2CO2+H2O= +2NaHCO3↓;
(5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下,,Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水,反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应,故答案为:4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O;
7.(2020·山东·高考真题)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
已知:MnO2是一种两性氧化物;25℃时相关物质的Ksp见下表。
物质
Fe(OH)2
Fe(OH)3
Al(OH)3
Mn(OH)2
Ksp
回答下列问题
(1)软锰矿预先粉碎的目的是 ,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 。
(5)碳化过程中发生反应的离子方程式为 。
【答案】 (1)增大接触面积,充分反应,提高反应速率:
(2)
【解析】软锰矿粉(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)加入硫化钡溶液进行反应,主要发生MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S,过滤得到Ba(OH)2溶液,经蒸发结晶、过滤、干燥得到氢氧化钡;滤渣用硫酸溶解,得到的滤液中主要金属阳离子有Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+,得到的滤渣为不溶于稀硫酸的硫磺;之后向滤液中加入合适的氧化剂将Fe2+转化为Fe3+,然后加入氨水调节pH,使Fe3+、Al3+转化为沉淀除去,压滤得到的废渣为Fe(OH)3和Al(OH)3,此时滤液中的金属阳离子只有Mn2+,向滤液中加入碳酸氢铵、氨水,Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀,过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。
(1)软锰矿预先粉碎可以增大反应物的接触面积,使反应更充分,提高反应速率;MnO2与BaS反应转化为MnO,Mn元素的化合价由+4价降低为+2价,根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质,则MnO2与BaS的系数比应为1:1,根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2,结合元素守恒可得化学方程式为:MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S;
(5)碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀,促进碳酸氢根的电离,产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水,所以离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。
8.(2020·全国III卷·高考真题)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):
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
Ni2+
Al3+
Fe3+
Fe2+
开始沉淀时(c=0.01 mol·L−1)的pH
沉淀完全时(c=1.0×10−5 mol·L−1)的pH
7.2
8.7
3.7
4.7
2.2
3.2
7.5
9.0
回答下列问题:
(1)“碱浸”中NaOH的两个作用分别是 。为回收金属,用稀硫酸将“滤液①”调为中性,生成沉淀。写出该反应的离子方程式 。
(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】 (1) 除去油脂、溶解铝及其氧化物 +H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O (5) 2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O
【解析】由工艺流程分析可得,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并发生反应2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑、2Al2O3+4NaOH=4NaAlO2+2H2O将Al及其氧化物溶解,得到的滤液①含有NaAlO2,滤饼①为Ni、Fe及其氧化物和少量其他不溶性杂质,加稀H2SO4酸浸后得到含有Ni2+、Fe2+、Fe3+的滤液②,Fe2+经H2O2氧化为Fe3+后,加入NaOH调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀除去,再控制pH浓缩结晶得到硫酸镍的晶体,据此分析解答问题。
【解析】1)根据分析可知,向废镍催化剂中加入NaOH溶液进行碱浸,可除去油脂,并将Al及其氧化物溶解,滤液①中含有NaAlO2(或Na[Al(OH)4]),加入稀硫酸可发生反应+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O,故答案为:除去油脂、溶解铝及其氧化物;+H++H2O=Al(OH)3↓或+H+=Al(OH)3↓+H2O;
(5)由题干信息,硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀,即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀,ClOˉ被还原为Clˉ,则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O,故答案为:2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O;
9.(2019·全国III卷·高考真题)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子
Mn2+
Fe2+
Fe3+
Al3+
Mg2+
Zn2+
Ni2+
开始沉淀的pH
8.1
6.3
1.5
3.4
8.9
6.2
6.9
沉淀完全的pH
10.1
8.3
2.8
4.7
10.9
8.2
8.9
(1)“滤渣1”含有S和 ;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式 。
(6)写出“沉锰”的离子方程式 。
【答案】 (1) SiO2(不溶性硅酸盐) MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O
(6) Mn2++2=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】(1)Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在,SiO2与硫酸不反应,所以滤渣I中除了S还有SiO2;在硫酸的溶浸过程中,二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应,二氧化锰作氧化剂,硫化锰作还原剂,方程式为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;
(6)根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀,所以反应离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O;
知识点02 氧化还原反应
1.(2025·云南·高考真题)从褐铁矿型金-银矿(含Au、Ag、、、CuO、等)中提取Au、Ag,并回收其它有价金属的一种工艺如下:
已知:①金-银矿中Cu、Mn元素的含量分别为0.19%、2.35%。
②25℃时,的为。
回答下列问题:
(2)“还原酸浸”时,反应的离子方程式为 。
【答案】(2)
【解析】由流程可知,矿石经“还原酸浸”, 、被还原为和,CuO被溶解为,Au、Ag、不溶进入“滤渣1”;“沉铜”时,被铁粉还原为Cu;“氧化时”被氧化为;“沉铁”时,转化为沉淀,后续转化为氧化铁;“沉锰”时,沉淀为碳酸锰。“浸金银”时,Au、Ag被混合液浸出,后续提炼出Au、Ag。
(2)“还原酸浸”时,被亚硫酸钠还原为,该反应的离子方程式为。
2.(2025·山东·高考真题)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含及等元素的氧化物)分离提取等元素,工艺流程如下:
已知:该工艺条件下,低温分解生成,高温则完全分解为气体;在完全分解,其他金属硫酸盐分解温度均高于。
回答下列问题:
(1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。与反应转化为时有生成,该反应的化学方程式为 。“高温焙烧”温度为,“水浸”所得滤渣主要成分除外还含有 (填化学式)。
【答案】(1) Fe2O3、CaSO4
【解析】采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿中分离提取等元素,加入硫酸铵低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,如硫酸锰、硫酸铁、硫酸钴、硫酸钙等,产生的气体有氨气,氮气等,氨气用稀硫酸吸收,得到硫酸铵溶液,得到的硫酸盐经高温焙烧,只有硫酸铁发生了分解,产生三氧化硫气体和氧化铁,水浸后,过滤分离出滤渣,滤渣主要为二氧化硅,氧化铁,及硫酸钙,后续萃取分离,将铜元素萃取到有机相中,最终得到硫酸铜溶液,水相主要含有钴元素和锰元素,加入硫化钠,调节pH,生成硫化钴,过滤分离最终得到硫酸钴溶液,滤液中加入碳酸氢铵,生成碳酸锰沉淀,据此解答。
(1)低温焙烧,金属氧化物均转化为硫酸盐,二氧化锰与硫酸氢铵反应,转化为硫酸锰和氮气,根据电子得失守恒可知还有氨气生成,化学方程式为:;根据已知条件,高温焙烧的温度为650℃,只有硫酸铁发生分解,生成三氧化硫气体和氧化铁,二氧化硅,氧化铁,硫酸钙等在水中溶解度都较小,所以“水浸”所得滤渣的主要成分除了SiO2外还含有,Fe2O3、CaSO4;故答案为:;Fe2O3、CaSO4;
3.(2025·河南·高考真题)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)已知“酸溶2”中转化为,则生成该物质的化学方程式为 ;“滤渣”的主要成分是 (填化学式)。
(3)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
【答案】
(2) SiO2
(3)、
【解析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程中,加入浓盐酸溶解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,转化为,Pt转化为相关可溶物,SiO2不溶,过滤后进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐酸、DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为Rh、和,再用H2进行高温还原得到铑单质,向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去,加入SnCl2将(III)转化为,再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn,实现Zn与Rh分离,过滤获得铑粉,以此分析解答。
(2)“酸溶2”中转化为,Rh元素化合价由0升高至+3,HNO3中N元素化合价由+5降低至+3,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为;由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。
(3)“高温还原”过程中,和均被H2还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。
4.(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式: 。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
【答案】
(2)
(6)
【解析】铬铁矿主要成分是,与过量KOH在空气中煅烧,生成、Fe2O3、MgO,;通入/CO2浸取,生成,、MgO不反应,故滤渣Ⅰ为:,、MgO,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出固体,滤液Ⅰ中含有;将中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将转化为,同时副产物生成,将与分离,滤液Ⅱ的主要溶质为;做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的还原为,自身转化为进入滤渣Ⅱ,KOH进一步处理得,循环使用,据此分析;
(2)煅烧工序中与过量KOH、空气中氧气反应生成、Fe2O3、,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:;
(6)做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的还原为,自身转化为,铁元素由0价升高到+3价,Cr由+6价降低到+3价,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:;
5.(2025·广东·高考真题)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精矿中提取Fe、Cu、Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
已知:多金属精矿中主要含有Fe、Al、Cu、Ni、O等元素。
氢氧化物
(2)“高压加热”时,生成的离子方程式为: 。
【答案】
(2)4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
【解析】矿粉酸浸通入SO2酸浸,浸取液中含有Fe2+、Cu2+、Ni2+、Al3+等,调节pH=3.0,通入空气加热得到Fe2O3,Fe2O3可以通过还原得到Fe单质,也可以用电解得到Fe单质,滤液1在常温下沉铝,滤液2选择萃取得到含硫酸根的溶液和分别含Cu配合物和Ni配合物,最终得到产品NixCuyNz。
(2)由于通入“酸浸”,故浸取液中不含有,“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为,离子方程式为:4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+;
6.(2025·甘肃·高考真题)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
已知:熔点314℃,沸点460℃
分解温度:,,,高于
(2)将通入和的混合溶液可制得,该反应的化学方程式为 。
【答案】
(2)4++2=3+CO2
【解析】铜冶炼烟尘(主要含S、及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫,因沸点低被蒸出,设计温度为600℃,根据已知信息,硫酸铜被分解,生成氧化铜,硫酸锌和硫酸铅未分解,加水浸取后,硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去,留下氧化铜,硫酸铅,加硫酸溶解,硫酸铅不溶于硫酸,氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜,过滤分离,浸出渣为硫酸铅,浸出液主要为硫酸铜,硫酸铜经过电解或置换法转化为铜,据此解答。
(2)将通入和的混合溶液可制得,根据元素守恒可知还生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为4++2=3+CO2,故答案为:4++2=3+CO2;
7.(2024·江西·高考真题)稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石【主要成分为CePO4.含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质】为原料制备CeCl3•nH2O的工艺流程图。
已知:ⅰ.Ksp[Th(OH)4]=4.0×10﹣45,Ksp[Ce(OH)3]=1.6×10﹣20,Ksp[Ce(OH)4]=2.0×10﹣48
ⅱ.镭为第ⅡA族元素
回答下列问题:
(2)Na2U2O7中铀元素的化合价为 ,热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为 。
(4)溶解阶段,将溶液pH先调到1.5~2.0,反应后再回调至4.5。
①盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为 。
【答案】
(2) +6 2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O
(4) 2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣=2Ce3++Cl2↑+8H2O
【解析】独居石的主要成分为CePO4,含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质,加入55~60%的NaOH进行热分解,U3O8发生反应:2U3O8+O2+6NaOH=3Na2U2O7+3H2O,转化为Na2U2O7,CePO4中的Ce被氧化为Ce(OH)4,将热分解后的物质加水稀释后过滤,得到的滤液中含有Na+、,滤液浓缩结晶后,得到的晶体化学式为:Na3PO4•12H2O,滤液可用于热分解阶段循环利用,避免产生大量的高碱度废水,过滤得到的固体产物中加入盐酸和凝聚剂,Ce(OH)4具有氧化性,与盐酸发生反应:2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣=2Ce3++Cl2↑+8H2O,废气为Cl2,调节pH,使铀和Th进入沉淀,向滤液中加入硫酸铵和氯化钡,使BaSO4和RaSO4形成共沉淀,得到含有Ce3+的溶液,经过一系列操作,得到CeCl3•nH2O,据此分析作答。
(2)Na2U2O7中Na为+1价,O为﹣2价,根据化合价代数和为0,则铀元素的化合价为+6价,热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为:2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O
(4)①根据后续流程可知,生成+3价Ce,则盐酸溶解Ce(OH)4发生氧化还原反应,其离子方程式为:2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣=2Ce3++Cl2↑+8H2O;
8.(2024·贵州·高考真题)煤气化渣属于大宗固废,主要成分为及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺,制备钠基正极材料和回收的流程如下:
已知:
①25℃时,;
②。
回答下列问题:
(5)“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料,其工艺如下:
①该工艺经碳热还原得到,“焙烧”生成的化学方程式为 。
【答案】(5)
【解析】煤气化渣(主要成分为及少量MgO等)中加浓硫酸酸浸,SiO2不反应、也不溶解成为滤渣,及少量MgO转化为硫酸铁、硫酸铝和硫酸镁,往其中加氢氧化钠溶液进行碱浸,将铁离子转化为氢氧化铁沉淀;过滤,滤液1中含硫酸铝和硫酸镁,加过量的氢氧化钠溶液使镁离子转化为氢氧化镁沉淀除去,过滤,滤液主要含和NaOH,往其中加氢氧化铝晶种,过滤得Al2O3‧3H2O和NaOH溶液,焙烧Al2O3‧3H2O得Al2O3;在煅烧氢氧化铁所获得的产物中加稀硫酸酸浸、足量的铁还原,然后加NH4H2PO4、稳定剂和滤液2水热合成得NaFePO4。
(5)①该工艺经碳热还原得到,“焙烧”时、Na2CO3和O2反应生成,其化学方程式为;
9.(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:
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:
(2)“滤液1”中含有和,“氧化酸浸”时反应的离子方程式为 ;
【答案】
(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NaClO3、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转化为和,过滤除去PbSO4,滤液3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。
(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:,故答案为:;
10.(2024·新课标卷·高考真题)钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工艺如下:
已知溶液中相关离子开始沉淀和沉淀完全()时的pH:
开始沉淀的pH
1.5
6.9
—
7.4
6.2
沉淀完全的pH
2.8
8.4
1.1
9.4
8.2
回答下列问题:
(3)“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。
【答案】
(3)
【解析】由题中信息可知,用硫酸处理含有Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物的废渣,得到含有、、、、等离子的溶液,Pb的单质或氧化物与硫酸反应生成难溶的,则“滤渣1”为“酸浸”时生成的;向滤液中加入将氧化为,然后加入ZnO调节pH=4使完全转化为,则“滤渣Ⅱ”的主要成分为,滤液中的金属离子主要是、和;最后“氧化沉钴”,加入强氧化剂,将溶液中氧化为,在时形成沉淀,而则被还原为,还会与溶液中的发生归中反应生成,得到和的混合物,“除钴液”主要含有ZnSO4、K2SO4,据此解答。
(3)由分析可知,该过程发生两个氧化还原反应,根据分析中两个反应的反应物、产物与反应环境(),结合得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可写出两个离子方程式:、;
11.(2024·全国甲卷·高考真题)钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
注:加沉淀剂使一种金属离子浓度小于等于,其他金属离子不沉淀,即认为完全分离。
已知:①。
②以氢氧化物形式沉淀时,和溶液的关系如图所示。
回答下列问题:
(2)“酸浸”步骤中,发生反应的化学方程式是 。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液,加入适量的氧化,其反应的离子方程式为 。
【答案】
(2)
(6)
【解析】炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的价氧化物及锌和铜的单质,经稀硫酸酸浸时,铜不溶解,Zn及其他价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液;然后通入硫化氢沉铜生成CuS沉淀;过滤后,滤液中加入Na2S2O8将锰离子氧化为二氧化锰除去,同时亚铁离子也被氧化为铁离子;再次过滤后,用氢氧化钠调节pH=4,铁离子完全转化为氢氧化铁沉淀除去;第三次过滤后的滤液中加入次氯酸钠沉钴,得到Co(OH)3。
(2)“酸浸”步骤中,Cu不溶解,Zn单质及其他价氧化物除铅元素转化为硫酸铅沉淀外,其他均转化为相应的+2价阳离子进入溶液,即为转化为CoSO4,反应的化学方程式为。
(6)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化,其反应的离子方程式为。
12.(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取金和银的流程,如下图所示。
回答下列问题:
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为的化学方程式为 。
【答案】(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。
(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:;
13.(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:
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为 。
(7)滤液②经酸化,转化为和的化学方程式为 。用碱中和可生成 (填溶质化学式)溶液,从而实现循环利用。
【答案】
(2)
(7) NaCN
【解析】矿粉中加入足量空气和H2SO4,在pH=2时进行细菌氧化,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,过滤,滤液中主要含有Fe3+、、As(V),加碱调节pH值,Fe3+转化为胶体,可起到絮凝作用,促进含As微粒的沉降,过滤可得到净化液;滤渣主要为Au,Au与空气中的O2和NaCN溶液反应,得到含的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含的滤液②。
(2)“细菌氧化”的过程中,FeS2在酸性环境下被O2氧化为Fe3+和,离子方程式为:;
(7)滤液②含有,经过H2SO4的酸化,转化为ZnSO4和HCN,反应得化学方程式为:;用碱中和HCN得到的产物,可实现循环利用,即用NaOH中和HCN生成NaCN,NaCN可用于“浸金”步骤,从而循环利用。
14.(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。
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 。
【答案】(3) 取一定量Y于试管中,加入适量硝酸溶解,再加入适量NaBiO3,观察到溶液变为紫红色,则证明Y中含有锰元素
【解析】Y中加入盐酸将碳酸根转化为二氧化碳,溶液A中主要有镁离子、锰离子、钙离子、亚铁离子,氯离子,若酸过量,还有H+,加入氨气和氯化铵将亚铁离子转化为氢氧化亚铁,溶液B中主要含有镁离子、锰离子、钙离子、铵根离子,氯离子,Ⅲ中又通入CO2将钙离子与锰离子转化为沉淀,据此回答。
(3)①酸性条件下,固体NaBiO3可氧化Mn2+为,取一定量Y于试管中,加入适量硝酸溶解,再加入适量NaBiO3,观察到溶液变为紫红色,则证明Y中含有锰元素;
②根据题目信息可知。
15.(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 + 。
【答案】
(3)
(5)
【解析】由题给流程可知,铜包钢用由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到的二氯化四氨合铜深蓝色溶液浸取,将铜转化为一氯化二氨合亚铜,过滤得到含有铁的滤渣和一氯化二氨合亚铜滤液;将滤液的一半经氧化工序将一氯化二氨合亚铜氧化为可以循环使用的二氯化四氨合铜;滤液的一半加入硫酸、盐酸中和,将一氯化二氨合亚铜转化为硫酸亚铜和氯化亚铜沉淀,硫酸亚铜发生歧化反应生成CuSO4,过滤得到含有硫酸铵、硫酸铜的滤液和氯化亚铜;氯化亚铜经盐酸、乙醇洗涤后,真空干燥得到氯化亚铜;硫酸铜溶液发生置换反应生成海绵铜。
(3)由分析可知,浸取工序发生的反应为二氯化四氨合铜溶液与铜反应生成一氯化二氨合亚铜,反应的化学方程式为;氧化工序中一氯化二氨合亚铜发生的反应为一氯化二氨合亚铜溶液与氨水、氧气反应生成二氯化四氨合铜和水,反应的离子方程式为,故答案为:;;
(5)由题给方程式可知,溶液中加二氨合亚铜离子与氯离子、氢离子反应生成氯化亚铜沉淀和铵根离子,反应的离子方程式为+,故答案为:;;
16.(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 。
【答案】
(4)BeO+Cl2+CCO+BeCl2
【解析】绿柱石煅烧生成氧化物,浓硫酸浸取,SiO2不溶于硫酸,残渣是SiO2,加硫酸铵调节pH=1.5除去铝离子,加入氨水调节pH=5.1除去铁离子,再加入氨水到pH=8.0生成Be(OH)2沉淀,滤液硫酸铵循环利用。
(4)BeO、与足量C在600~800°C生成BeCl2同时生成CO,化学方程式为BeO+Cl2+CCO+BeCl2;
17.(2023·广东·高考真题)均是重要的战略性金属。从处理后的矿石硝酸浸取液(含)中,利用氨浸工艺可提取,并获得高附加值化工产品。工艺流程如下:
已知:氨性溶液由、和配制。常温下,与形成可溶于水的配离子:;易被空气氧化为;部分氢氧化物的如下表。
氢氧化物
回答下列问题:
(1)活性可与水反应,化学方程式为 。
(3)“氨浸”时,由转化为的离子方程式为 。
【答案】(1)
(3)或
【解析】硝酸浸取液(含)中加入活性氧化镁调节溶液pH值,过滤,得到滤液主要是硝酸镁,结晶纯化得到硝酸镁晶体,再热解得到氧化镁和硝酸。滤泥加入氨性溶液氨浸,过滤,向滤液中进行镍钴分离,,经过一系列得到氯化铬和饱和氯化镍溶液,向饱和氯化镍溶液中加入氯化氢气体得到氯化镍晶体。
(1)活性可与水反应,化学方程式为;故答案为:。
(3)“氨浸”时,与亚硫酸根发生氧化还原反应,再与氨水反应生成,则由转化为的离子方程式为或;故答案为:或。
18.(2023·北京·高考真题)以银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。
已知:酸性条件下,的氧化性强于。
(2) “浸银”时,使用过量和的混合液作为浸出剂,将中的银以形式浸出。
①将“浸银”反应的离子方程式补充完整: 。
②结合平衡移动原理,解释浸出剂中的作用: 。
(3) “沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。
①该步反应的离子方程式有 。
【答案】
(2) 是为了与电离出的结合生成,使平衡正向移动,提高的浸出率;是为了抑制水解,防止生成沉淀
(3) 、、
【解析】银锰精矿(主要含、、)和氧化锰矿(主要含)混合加溶液,使矿石中的锰元素浸出,同时去除,矿石中的银以的形式残留于浸锰渣中,浸锰液中主要的金属阳离子有、;浸锰渣中与过量和的混合液反应,将中的银以形式浸出,用铁粉把还原为金属银。
(2)①中S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒,该离子方程式为;
②是为了与电离出的结合生成,使平衡正向移动,提高的浸出率;是为了抑制水解,防止生成沉淀。
(3)①铁粉可将还原为单质银,过量的铁粉还可以与铁离子以及过量的氢离子发生反应,因此离子方程式为、、;
19.(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 。
(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,能将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根、甲醇,硫酸根离子能和钡离子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。
20.(2023·辽宁·高考真题)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:
(3)“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);滤渣的成分为、 (填化学式)。
(5)“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】(3) CaSO4、Fe(OH)3
(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,用石灰乳调节,被氧化为,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。
(3)用石灰乳调节,被氧化为,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;由于CaSO4微溶于水,故滤渣还有CaSO4和氢氧化铁;
(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:;
21.(2023·新疆内蒙古·高考真题)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:
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。
【答案】(6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+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。
(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+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑;故答案为:2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
22.(2023·新课标卷·高考真题)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。
回答下列问题:
(6)“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】
(6)2Cr2O+3S2O+10H+=4Cr3++6SO+5H2O
【解析】由题给流程可知,铬钒渣在氢氧化钠和空气中煅烧,将钒、铬、铝、硅、磷等元素转化为相应的最高价含氧酸盐,煅烧渣加入水浸取、过滤得到含有二氧化硅、氧化铁的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将Al元素转化为氢氧化铝沉淀,过滤得到氢氧化铝滤渣和滤液;向滤液中加入硫酸镁溶液、硫酸铵溶液将硅元素、磷元素转化为MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,过滤得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的滤渣和滤液;向滤液中加入稀硫酸调节溶液pH将钒元素转化为五氧化二钒,过滤得到五氧化二钒和滤液;向滤液中焦亚硫酸钠溶液将铬元素转化为三价铬离子,调节溶液pH将铬元素转化为氢氧化铬沉淀,过滤得到氢氧化铬。
(6)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。
23.(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 。
【答案】
(2)
(5)
【解析】已知①焙烧时过量的分解为,转变为,在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,经过酸浸,滤渣为二氧化硅,与浓盐酸生成A氯气,滤液中含有Bi3+、Fe3+,加入Bi将Fe3+转化为Fe2+,调节pH得到,据此分析解题。
(2)在空气中单独焙烧生成和二氧化硫,反应的化学方程式为;
(5)A为氯气,生成气体A的离子方程式为;
24.(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 。
【答案】
(3)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4
(5) +2; 6Fe(NH4)2Fe(CN)6++6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+
【解析】已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3,反应原理为:4FeS2+11O22Fe2O3+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溶液加热充酸浸,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+,由(3)小问可知不生成S沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶,得到FeSO4晶体和母液主要含有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++2+[Fe(CN)6]3-=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+ +6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6,据此分析解题。
(3)由分析可知,还原工序中,不产生S单质沉淀,则硫元素被氧化为,反应原理为:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2+16H+,故化学方程式为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4,故答案为:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O15FeSO4+8H2SO4;
(5)沉铁工序中产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为+2价和[Fe(CN)6]4-中的+3价,由分析可知,氧化工序所发生的离子方程式为:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6,故答案为:+2;6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ +6H+6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6;
25.(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:
物质
分压
①该温度下,与C、反应的总化学方程式为 ;
【答案】
(2) 5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2
【解析】钛渣中加入C、Cl2进行沸腾氯化,转化为相应的氯化物,降温收尘后得到粗TiCl4,加入单质Al除钒,再除硅、铝得到纯TiCl4,加入Mg还原得到Ti。
(2)①根据表中数据可知,该温度下C主要生成CO和CO2,根据相同条件下气体的压强之比是物质的量之比可知TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5:2:4,所以TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2,故答案为:5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2;
26.(2021·重庆·高考真题)电镀在工业生产中具有重要作用,某电镀厂生产的废水经预处理后含有和少量的Cu2+、Ni2+,能够采用如图流程进行逐一分离, 实现资源再利用。
已知: Ksp(CuS)=6.3 ×10-36和Ksp(NiS)=3.0×10-19
回答下列问题:
(1)中Cr元素的化合价为 。
(2)还原池中有Cr3+生成,反应的离子方程式为 。
(3)沉淀1为Cr(OH)3,其性质与Al(OH)3相似,则Cr(OH)3与NaOH溶液反应的化学方程式 。
【答案】(1)+6
(2)
(3)Cr(OH)3+ NaOH = NaCrO2 + 2H2O
【解析】废水经预处理后含有和少量的、,题目要对其中所含离子进行逐一分离, 实现资源再利用。这是解题的关键,根据要求“逐一分离”这一点,结合流程及题目给出的信息,可以推断沉淀1、沉淀2、沉淀3分别为、CuS、NiS。
(1)利用化合物中元素化合价代数和为0来解答,不过这里的是离子,所以各元素化合价代数和等于该离子所带的电荷数(要带上正负),即:若假设,则2x+7×(-2)=-2,可得x=+6,
故答案为:+6;
(2)从流程可知,还原池中加入了含有和少量的、废水,和用于调节溶液酸碱性的,且还原池中有生成,即转变成了,依据氧化还原反应的规律可推断转变为,按照电子守恒和质量守恒即可写出正确的离子反应方程式:,
故答案为:;
(3)的性质与相似,依据反应,可以写出与NaOH溶液反应的化学方程式,
故答案为:;
27.(2021·江苏·高考真题)以锌灰(含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2)和Fe2(SO4)3为原料制备的ZnFe2O4脱硫剂,可用于脱除煤气中的H2S。脱硫剂的制备、硫化、再生过程可表示为
(3)400℃时,将一定比例H2、CO、CO2和H2S的混合气体以一定流速通过装有ZnFe2O4脱硫剂的硫化反应器。
①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,其化学方程式为 。
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,该反应过程可描述为 。
【答案】
(3) ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O ZnS+CO2=ZnO+COS;ZnO+H2S=ZnS+H2O
【解析】锌灰含ZnO及少量PbO、CuO、Fe2O3、SiO2,加入稀硫酸浸取,SiO2和硫酸不反应,过滤出SiO2,所得溶液中含有硫酸锌、硫酸铅、硫酸铜、硫酸铁、硫酸,加足量锌粉,硫酸铜、硫酸铁、硫酸都能与锌反应,加H2O2氧化,再加入硫酸铁调节锌、铁的配比,加入碳酸氢钠沉锌铁,制得脱硫剂ZnFe2O4。
(3)①硫化过程中ZnFe2O4与H2、H2S反应生成ZnS和FeS,铁元素化合价由+3降低为+2、氢气中H元素化合价由0升高为+1,根据得失电子守恒,其化学方程式为ZnFe2O4+3H2S+H2ZnS+2FeS+4H2O;
②硫化一段时间后,出口处检测到COS。研究表明ZnS参与了H2S与CO2生成COS的反应,反应前后ZnS的质量不变,ZnS为催化剂,该反应过程可描述为ZnS+CO2=ZnO+COS;ZnO+H2S=ZnS+H2O;
28.(2021·福建·高考真题)四钼酸铵是钼深加工的重要中间产品具有广泛的用途。一种以钼精矿(主要含,还有、的化合物及等)为原料制备四钼酸铵的工艺流程如下图所示。
回答下列问题:
(4)“净化”后,溶液中若有低价钼(以表示),可加入适量将其氧化为,反应的离子方程式为 。
(6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,反应的化学方程式为 。【已知:(NH4)2Mo4O13受热分解生成】
【答案】
(4)
(6)
【解析】钼精矿(主要含,还有、的化合物及等)通入氧气焙烧得到、CuO、Fe2O3、SiO2和SO2,焙烧产生的气体主要为SO2;、CuO、Fe2O3、SiO2加Na2CO3、H2O浸出,转化为,SiO2不反应,浸渣为SiO2、氧化铁、氧化铜等,浸出液含和少量Cu2+、Fe2+,加(NH4)2S净化,Cu2+、Fe2+转化CuS、FeS沉淀,滤渣为CuS、FeS,滤液主要含,滤液中加NH4NO3、HNO3进行沉淀得到(NH4)2Mo4O13·2H2O。
(4)溶液中若有低价钼(以表示),可加入适量将其氧化为,则氧化剂为,还原产物为-2价的O,还原剂为,氧化产物为,则反应的离子方程式为;
(6)高温下用还原(NH4)2Mo4O13可制得金属钼,结合得失电子守恒、原子守恒可知反应的化学方程式为。
29.(2021·辽宁·高考真题)从钒铬锰矿渣(主要成分为、、)中提铬的一种工艺流程如下:
已知:pH较大时,二价锰[](在空气中易被氧化.回答下列问题:
(2)用溶液制备胶体的化学方程式为 。
(5)“转化”过程中生成的离子方程式为 。
【答案】
(2)FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl
(5)Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O
【解析】分析本工艺流程图可知,“沉钒”步骤中使用氢氧化铁胶体吸附含有钒的杂质,滤液中主要含有Mn2+和Cr3+,加热NaOH“沉铬”后,Cr3+转化为固体A为Cr(OH)3沉淀,滤液B中主要含有MnSO4,加入Na2S2O3是将加入NaOH沉铬时导致二价锰[]被空气中氧气氧化的产物还原为二价锰[Mn(II)],Cr(OH)3煅烧后生成Cr2O3,“转化”步骤中的反应离子方程式为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,据此分析解题。
(2)用溶液制备胶体的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl,故答案为:FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl;
(5)由分析可知,“转化”过程中生成的离子方程式为Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O,故答案为:Mn2++H2O2+2OH-=MnO2+2H2O;
30.(2021·全国甲卷·高考真题)碘(紫黑色固体,微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题:
(1)的一种制备方法如下图所示:
①加入粉进行转化反应的离子方程式为 ,生成的沉淀与硝酸反应,生成 后可循环使用。
②通入的过程中,若氧化产物只有一种,反应的化学方程式为 ;若反应物用量比时,氧化产物为 ;当,单质碘的收率会降低,原因是 。
(2)以为原料制备的方法是:先向溶液中加入过量的,生成碘化物;再向混合溶液中加入溶液,反应得到,上述制备的总反应的离子方程式为 。
(3)溶液和溶液混合可生成沉淀和,若生成,消耗的至少为 。在溶液中可发生反应。实验室中使用过量的与溶液反应后,过滤,滤液经水蒸气蒸馏可制得高纯碘。反应中加入过量的原因是 。
【答案】 2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I- AgNO3 FeI2+Cl2= I2+FeCl2 I2、FeCl3 I2被过量的进一步氧化 4 防止单质碘析出
【解析】(1) ①由流程图可知悬浊液中含AgI ,AgI可与Fe反应生成FeI2和Ag,FeI2易溶于水,在离子方程式中能拆,故加入粉进行转化反应的离子方程式为2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-,生成的银能与硝酸反应生成硝酸银参与循环中,故答案为:2AgI+Fe=2Ag+ Fe2++2I-;AgNO3;
②通入的过程中,因I-还原性强于Fe2+,先氧化还原性强的I-,若氧化产物只有一种,则该氧化产物只能是I2,故反应的化学方程式为FeI2+Cl2= I2+FeCl2,若反应物用量比时即过量,先氧化完全部I-再氧化Fe2+,恰好将全部I-和Fe2+氧化,故氧化产物为I2、FeCl3,当即过量特别多,多余的氯气会与生成的单质碘以及水继续发生氧化还原反应,单质碘的收率会降低,故答案为:FeI2+Cl2= I2+FeCl2;I2、FeCl3;I2被过量的进一步氧化;
(2)先向溶液中加入计量的,生成碘化物即含I-的物质;再向混合溶液中(含I-)加入溶液,反应得到,上述制备的两个反应中I-为中间产物,总反应为与发生氧化还原反应,生成和,根据得失电子守恒、电荷守恒]及元素守恒配平离子方程式即可得:,故答案为:;
(3) 溶液和溶液混合可生成沉淀和,化学方程式为4KI+2CuSO4=2CuI +I2+2K2SO4,若生成,则消耗的至少为4mol;反应中加入过量,I-浓度增大,可逆反应平衡右移,增大溶解度,防止升华,有利于蒸馏时防止单质碘析出,故答案为:4;防止单质碘析出。
31.(2020·北京·高考真题)MnO2是重要的化工原料,软锰矿制备MnO2的一种工艺流程如图:
资料:①软锰矿的主要成分为MnO2,主要杂质有Al2O3和SiO2
②金属离于沉淀的pH
Fe3+
Al3+
Mn2+
Fe2+
开始沉淀时
1.5
3.4
5.8
6.3
完全沉淀时
2.8
4.7
7.8
8.3
③该工艺条件下,MnO2与H2SO4反应。
(1)溶出
①溶出前,软锰矿需研磨。目的是 。
②溶出时,Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示:
i.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】 增大反应速率,提高浸出率 MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O
【解析】软锰矿首先进行研磨,可增大固体与硫酸的接触面积,增大反应速率,提高浸出率;加入浓硫酸及过量的铁屑,铁屑与硫酸反应生成硫酸亚铁,亚铁离子与二氧化锰反应生成二价锰离子和铁离子;再电解锰离子的纯化液制取二氧化锰。
(1)①研磨软锰矿可增大固体与浓硫酸接触面积,增大反应速率,提高浸出率;
②i.根据反应途径可知,二氧化锰与亚铁离子反应生成二价锰离子和铁离子,则反应的离子方程式为MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O;
32.(2020·北京·高考真题)用如图方法回收废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu。
已知:①浓硝酸不能单独将Au溶解。②HAuCl4=H++AuCl
(1)酸溶后经 操作,将混合物分离。
(2)浓、稀HNO3均可作酸溶试剂。溶解等量的Cu消耗HNO3的物质的量不同,写出消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式: 。
(3)HNO3-NaCl与王水[V(浓硝酸):V(浓盐酸)=1:3溶金原理相同。
①将溶金反应的化学方程式补充完整:
Au+ NaCl+ HNO3=HAuCl4+ + + NaNO3
【答案】 (1)过滤
(2)3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O
(3) 4 5 NO 2H2O 4
【解析】废旧CPU中的单质Au(金),Ag和Cu,加入硝酸酸化后,金不反应,Ag和Cu转化为铜离子和银离子的混合溶液,含金的溶液中加入硝酸和氯化钠的混合溶液,金转化为HAuCl4,HAuCl4经锌粉还原分离得到金,由此分析。
(1) Au(金),Ag和Cu经酸溶后得到金、铜离子和银离子的混合溶液,将固体和液体分开的操作是过滤,将混合物分离;
(2)铜与稀硝酸反应的化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)+2NO↑+4H2O;溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为mol;铜与浓硝酸反应的化学方程式为:Cu+4HNO3(浓)= Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O,溶解1molCu消耗HNO3的物质的量为4mol;消耗HNO3物质的量少的反应的化学方程式为铜与稀硝酸的反应,化学方程式为:3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O;
(3)①根据化合价的变化规律可知,金的化合价从0价升高到+3价,作还原剂,硝酸作氧化剂,从+5价降低到+2价,产物有一氧化氮生成,根据质量守恒,生成物中还有水,化学方程式为:Au+4NaCl+5HNO3=HAuCl4+2H2O+NO↑+4NaNO3;
33.(2020·全国I卷·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。
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:
(2)“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 。
(5)“调pH”中有沉淀生产,生成沉淀反应的化学方程式是 。
【答案】 (2) Fe2+ VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O
(5) NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O
【解析】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,用30%H2SO4和MnO2“酸浸氧化”时VO+和VO2+被氧化成,Fe3O4与硫酸反应生成的Fe2+被氧化成Fe3+,SiO2此过程中不反应,滤液①中含有、K+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、;滤液①中加入NaOH调节pH=3.0~3.1,钒水解并沉淀为V2O5·xH2O,根据表中提供的溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH,此过程中Fe3+部分转化为Fe(OH)3沉淀,部分Al3+转化为Al(OH)3沉淀,滤液②中含有K+、Na+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Mn2+、,滤饼②中含V2O5·xH2O、Fe(OH)3、Al(OH)3,滤饼②中加入NaOH使pH>13,V2O5·xH2O转化为钒酸盐溶解,Al(OH)3转化为NaAlO2,则滤渣③的主要成分为Fe(OH)3;滤液③中含钒酸盐、偏铝酸钠,加入HCl调pH=8.5,NaAlO2转化为Al(OH)3沉淀而除去;最后向滤液④中加入NH4Cl“沉钒”得到NH4VO3。
(2)“酸浸氧化”中,钒矿粉中的Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水,MnO2具有氧化性,Fe2+具有还原性,则VO+和VO2+被氧化成的同时还有Fe2+被氧化,反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O;VO+转化为时,钒元素的化合价由+3价升至+5价,1molVO+失去2mol电子,MnO2被还原为Mn2+,Mn元素的化合价由+4价降至+2价,1molMnO2得到2mol电子,根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒,VO+转化为反应的离子方程式为VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O,故答案为:Fe2+,VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O;
(5)“调pH”中有沉淀生成,是NaAlO2与HCl反应生成Al(OH)3沉淀,生成沉淀反应的化学方程式是NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O,故答案为:NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O。
34.(2019·全国·高考真题)立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
(2)以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
①在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为 。回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为 。
②在潮湿空气中长期放置的“还原料”,会逸出臭鸡蛋气味的气体,且水溶性变差。其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的 (填化学式)。
③沉淀器中反应的离子方程式为 。
【答案】
(2)①BaSO4+4CBaS+4CO↑ CO+H2O=CO2+H2 ②BaCO3 ③ S2−+Ba2++Zn2++= ZnS·BaSO4
【解析】
(2)①注意焦炭过量生成CO,反应物为硫酸钡与焦炭,产物为BaS与CO,写出方程式BaSO4+4CBaS+4CO↑;CO与水蒸气反应生成CO2与H2,写出方程式:CO+H2O=CO2+H2;
答案:BaSO4+4CBaS+4CO↑;CO+H2O=CO2+H2;
②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体,由强酸制弱酸原理,还原料硫化钡与空气中水,二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体;
答案:BaCO3;
③硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质,写成离子形式,产物硫酸钡与硫化锌为沉淀,不可拆开,写出离子方程式:S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓;
答案:S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4·ZnS↓;
35.(2016·全国I卷·高考真题)NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如下:
回答下列问题:
(1)NaClO2中Cl的化合价为 。
(2)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
【答案】(1) +3价 (2) 2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+ClO2↑
【解析】(1)在NaClO2中Na为+1价,O为-2价,根据正负化合价的代数和为0,可得Cl的化合价为+3价;
(2)NaClO3和SO2在H2SO4酸化条件下生成ClO2,其中NaClO2是氧化剂,还原产物为NaCl,回收产物为NaHSO4,说明生成硫酸氢钠,且产生ClO2,根据电子守恒可知,此反应的化学方程式为:2NaClO3+SO2+H2SO4=2NaHSO4+2ClO2;
2 / 38
学科网(北京)股份有限公司
学科网(北京)股份有限公司zxxk.com
学科网(北京)股份有限公司
$$
相关资源
由于学科网是一个信息分享及获取的平台,不确保部分用户上传资料的 来源及知识产权归属。如您发现相关资料侵犯您的合法权益,请联系学科网,我们核实后将及时进行处理。