内容正文:
第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 3
考点一 氧化还原反应方程式的书写与配平 3
知识点1 氧化还原反应方程式配平 3
知识点2 “信息型”氧化还原反应(离子)方程式的书写 6
考向1 考查氧化还原方程式的配平 7
思维建模 氧化还原反应配平的基本思路
考向2 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写 8
思维建模 “信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型
考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 9
知识点1 计算原理 9
知识点2 守恒法解题的思维流程 10
知识点3 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 10
考向1 考查多元素之间得失电子守恒问题 10
考向2 考查多步反应得失电子守恒问题 11
04 真题溯源·考向感知 12
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
氧化还原反应方程式的配平
选择题
非选择题
广东卷T18,6分
广东卷T18,4分
氧化还原反应的计算方法——电子守恒法
选择题
非选择题
广东卷T16,4分
广东卷T6,2分
广东卷T16,4分
考情分析:
氧化还原反应方程式的配平、书写及计算属于广东卷高频考点,从近几年高考试题来看,化工流程题或反应原理中有关氧化还原反应的化学(或离子)方程式的书写仍是高考命题的热点。
预测新的一年高考可能会在化工流程或反应原理综合题中考查氧化还原反应方程式的书写和氧化还原滴定计算,题目的难度较大,如:
(1)氧化还原反应与离子方程式、电极反应式相结合,考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等;
(2)氧化还原反应的计算等;
(3)最近几年出现氧化还原反应的循环图中陌生氧化还原方程式的书写与配平。
复习目标:
1.掌握常见氧化还原反应的书写、配平和相关计算。
2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。
考点一 氧化还原反应方程式的书写与配平
知识点1 氧化还原反应方程式配平
1.氧化还原方程式配平的基本原则——配平三大原则
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数;
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变;
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等
2.“五步骤”配平氧化还原反应方程式
(1)标变价:标明反应前后变价元素的化合价;
(2)列得失:根据化合价的变化值,列出变价元素得失电子数;
(3)求总数:通过求最小公倍数使得失电子总数相等;
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数;
(5)查守恒:检查质量、电荷、电子是否守恒。
3.记住元素的价态
(1)记住元素的常见价态
氢H
物质
金属氢化物、NaBH4、LiAlH4
H2
H2O
价态
-1
0
+1
氧O
H2O
H2O2、Na2O2等
O2
OF2
-2
-1
0
+2
碳C
物质
CH4
C2H2
C
CO、HCN
H2C2O4
CO2、CO32-
价态
-4
-1
0
+2
+3
+4
硫S
物质
H2S
FeS2
S
S2O32-
SO2、SO32-
SO3、SO42-、S2O
价态
-2
-1
0
+2
+4
+6
氮N
物质
NH3、Li2NH、HCN、CO(NH2)2
N2H4
N2
HNO
NO
HNO2
NO2
HNO3
价态
-3
-2
0
+1
+2
+3
+4
+5
氯Cl
物质
Cl-
Cl2
HClO
ClO
HClO2
ClO2
HClO3
HClO4
价态
-1
0
+1
+2
+3
+4
+5
+7
碘I
物质
I-
I2
HIO
HIO2
I4O9
HIO3
HIO4、H5IO6
价态
-1
0
+1
+3
+3(1/4)、+5(3/4)
+5
+7
铜Cu
物质
Cu
Cu2O、Cu2S
Cu2O、Cu2+
价态
0
+1
+2
铁Fe
物质
Fe
FeO、Fe2+
Fe3O4
Fe2O3、Fe3+、CuFeS2
K2FeO4
价态
0
+2
+2(1/3)、+3(2/3)
+3
+6
铬Cr
物质
Cr
Cr3+
K2CrO4、K2Cr2O7
价态
0
+3
+6
锰Mn
物质
Mn
Mn2+、MnO
MnO(OH)
MnO2
K2MnO4
KMnO4
价态
0
+2
+3
+4
+6
+7
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价:
①CuFeS2:、、;②K2FeO4:;③Li2NH、LiNH2、AlN:;④Na2S2O3:;⑤MO:;
⑥C2O:; ⑦HCN:、;⑧CuH:、;⑨FeO:;⑩Si3N4:、。
4.氧化还原反应配平的思维模型
第一步:根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;
第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述物质;
第三步:根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等;
第四步:根据质量守恒配平反应方程式;
第五步:检查原子、电荷、电子是否守恒。
5.配平方法
(1)正向配平法
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。
先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。
由于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3。
(3)缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱。
1)配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
2)补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
知识点2 “信息型”氧化还原反应(离子)方程式的书写
1.“信息型”氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别
→
根据电子守恒配平
→
根据溶液的酸碱性确定参与反应的或
→
根据电荷守恒配平
→
根据原子守恒确定并配平其他物质
2.熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO-
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-
S2-(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
3.掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步: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配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
4.氧化还原反应化学(离子)方程式的配平步骤:
① 标出化合价变化了的元素的化合价。
② 列变化:分别标出化合价升高数和化合价降低数
③ 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
④ 利用元素守恒,观察配平其他物质
5. “补缺”的技巧
缺项化学(离子)方程式的配平:
配平化学(离子)方程式时,有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒,总的原则是酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+,具体方法如下:
酸性环境
碱性环境
反应物中少氧
左边加H2O,右边加H+
左边加OH-,右边加H2O
反应物中多氧
左边加H+,右边加H2O
左边加H2O,右边加OH-
注:绝不可能出现的情况:H+→OH- 或者OH-→H+。
考向1 考查氧化还原方程式的配平
例1(24-25高三·广东·二模)完成乙醇与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式 。
5C2H5OH+___+___=5CH3COOH+___Mn2++11H2O
【变式训练1·变载体】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:
铬铁矿熔块
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)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为 。
【变式训练2】配平下列方程式
(1) ;
(2) ;
思维建模 氧化还原反应配平的基本思路
(1)两种常用方法
①全变从左侧配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变化的,一般从左侧反应物开始配平;
②自变从右侧配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右侧配平。
(2)“三步法”配平缺项氧化还原反应方程式 ,缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其配平流程为:
考向2 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写
例2(24-25高三·广东湛江·一模)某研究组开发了一种从铜阳极泥(含、、、、等)中提取金、银等贵金属的工艺,流程如图所示,请回答以下问题:
已知:①“滤渣1”的主要成分为、、。
② 。
③当某离子的浓度低于时,可忽略该离子的存在。
④“溶银”时,“滤渣3”可以转化为银络合离子,温度过高时,银络合离子容易被分解,发生反应。
(1)“酸浸”时生成反应的化学方程式为 。
(2)“溶金”时生成反应的离子方程式为 。
【变式训练1·变载体】(24-25高三·河北衡水·期中)过氧化钙(CaO2)微溶于水,可作医用防腐剂、消毒剂等,制备CaO2的一种工业流程如图所示:
回答下列问题:
(1)CaO2中氧元素的化合价为 ,属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤I发生反应的离子方程式为: 。
(3)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,另一种化合物的化学式为 。
(4)待结晶析出后,分离晶体所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
(5)CaO2常用作鱼塘的供氧剂,其原理用化学方程式表示为、 ;该过程生成1个O2分子,转移 个电子。
【变式训练2·变载体】(24-25高三·河南·联考)铁红在涂料工业中用作防锈颜料,也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂,还可用作精密仪器、光学玻璃的抛光剂等。以硫铁矿为原料制备铁红的工艺流程如图所示。
已知:硫铁矿主要成分为FeS2,还含有少量SiO2、Al2O3等杂质。
回答下列问题:
(1)焙烧前,首先要将硫铁矿粉碎,目的是 。焙烧生成Fe2O3,硫元素转变成SO2,焙烧1molFeS2转移 mol电子。
(2)浸渣为 (填化学式)。加入硫铁矿还原,发生反应的离子方程式为 。设置还原步骤的目的是 。
(3)为了不引入新的杂质,试剂X可以是_______(填标号)。
A.FeO B. C.FeCO3 D.NaOH溶液
(4)加入碳酸氢铵和氨水沉铁时,发生反应的离子方程式为 。
(5)煅烧过程中发生反应的化学方程式为 。
思维建模 “信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型
考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法
知识点1 计算原理
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
知识点2 守恒法解题的思维流程
1.“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
2.“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
3.“三列恒等式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
知识点3 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。
(2)对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”,找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算,忽略反应过程。
(3)以电子守恒为核心,建立起“等价代换”,找出有关物质之间的关系进行计算等。
(4)多池串联时,流经各个电极上的电子数相等。
考向1 考查多元素之间得失电子守恒问题
例1(24-25高三·广东普宁·二调)工业上以钛铁矿(,其中Fe为价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A.“氯化”过程中,每生成气体,转移电子
B.由制备的过程中,的作用是防止、被氧化,因此也可用代替
C.氯化过程中和焦炭均被氧化
D.用于还原的工业上可以采用电解熔融的方法制取
【变式训练1·变考法】(24-25高三·广东深圳·阶段性测试)某分子筛类催化剂(H+交换沸石)催化NH3脱除NO、NO2的反应机理如图所示。
下列有关该历程的说法错误的是
A.是中间产物
B.若1molNO参与反应,则反应③转移电子数为2NA
C.反应④属于分解反应
D.总反应化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
【变式训练2·变考法】(24-25高三·浙江温州·三模)已知,向溶液中加入足量Zn粉可以提炼Au,反应为:(未配平),下列说法不正确的是
A.还原性:
B.X表示
C.生成,转移电子总数为(表示阿伏加德罗常数的值)
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为
考向2 考查多步反应得失电子守恒问题
例2金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3===SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
【变式训练1·变考法】将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L-1硫酸中,然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶 液,恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,且Cr2O中的铬全部转化为Cr3+。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________。
【变式训练2·变考法】在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为( )
A.72% B.40% C.36% D.18%
1.(2025·浙江1月)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
2.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成。遇水转化为。溶于氨水得到深蓝色溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与溶液反应生成沉淀。下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:
B.液氨与金属钠反应:
C.氨水溶解:
D.浓氨水与反应:
3.(2025·河南卷)对于下列过程中发生的化学反应。相应离子方程式正确的是
A.磷酸二氢钠水解:
B.用稀盐酸浸泡氧化银:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
4.(2024·江苏卷)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列化学反应表示正确的是
A.汽车尾气处理:
B.电催化为的阳极反应:
C.硝酸工业中的氧化反应:
D.和催化制二甲醚:
5.(2024·湖南卷)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
6.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
7.(2025·广东卷,节选)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
(1)“高压加热”时,生成的离子方程式为 。
(2)“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。
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第05讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
目录
01 考情解码·命题预警 2
02 体系构建·思维可视 3
03 核心突破·靶向攻坚 3
考点一 氧化还原反应方程式的书写与配平 3
知识点1 氧化还原反应方程式配平 3
知识点2 “信息型”氧化还原反应(离子)方程式的书写 6
考向1 考查氧化还原方程式的配平 7
思维建模 氧化还原反应配平的基本思路
考向2 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写 8
思维建模 “信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型
考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法 12
知识点1 计算原理 12
知识点2 守恒法解题的思维流程 12
知识点3 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用 12
考向1 考查多元素之间得失电子守恒问题 13
考向2 考查多步反应得失电子守恒问题 14
04 真题溯源·考向感知 16
考点要求
考查形式
2025年
2024年
2023年
氧化还原反应方程式的配平
选择题
非选择题
广东卷T18,6分
广东卷T18,4分
氧化还原反应的计算方法——电子守恒法
选择题
非选择题
广东卷T16,4分
广东卷T6,2分
广东卷T16,4分
考情分析:
氧化还原反应方程式的配平、书写及计算属于广东卷高频考点,从近几年高考试题来看,化工流程题或反应原理中有关氧化还原反应的化学(或离子)方程式的书写仍是高考命题的热点。
预测新的一年高考可能会在化工流程或反应原理综合题中考查氧化还原反应方程式的书写和氧化还原滴定计算,题目的难度较大,如:
(1)氧化还原反应与离子方程式、电极反应式相结合,考查在新情境下陌生氧化还原方程式的书写与配平等;
(2)氧化还原反应的计算等;
(3)最近几年出现氧化还原反应的循环图中陌生氧化还原方程式的书写与配平。
复习目标:
1.掌握常见氧化还原反应的书写、配平和相关计算。
2.能利用得失电子守恒原理进行相关计算。
考点一 氧化还原反应方程式的书写与配平
知识点1 氧化还原反应方程式配平
1.氧化还原方程式配平的基本原则——配平三大原则
(1)电子守恒:氧化剂和还原剂得失电子总数相等,化合价升高总数=化合价降低总数;
(2)质量守恒:反应前后原子的种类和个数不变;
(3)电荷守恒:离子反应前后,阴、阳离子所带电荷总数相等。
2.“五步骤”配平氧化还原反应方程式
(1)标变价:标明反应前后变价元素的化合价;
(2)列得失:根据化合价的变化值,列出变价元素得失电子数;
(3)求总数:通过求最小公倍数使得失电子总数相等;
(4)配系数:确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数,观察法配平其他物质的化学计量数;
(5)查守恒:检查质量、电荷、电子是否守恒。
3.记住元素的价态
(1)记住元素的常见价态
氢H
物质
金属氢化物、NaBH4、LiAlH4
H2
H2O
价态
-1
0
+1
氧O
H2O
H2O2、Na2O2等
O2
OF2
-2
-1
0
+2
碳C
物质
CH4
C2H2
C
CO、HCN
H2C2O4
CO2、CO32-
价态
-4
-1
0
+2
+3
+4
硫S
物质
H2S
FeS2
S
S2O32-
SO2、SO32-
SO3、SO42-、S2O
价态
-2
-1
0
+2
+4
+6
氮N
物质
NH3、Li2NH、HCN、CO(NH2)2
N2H4
N2
HNO
NO
HNO2
NO2
HNO3
价态
-3
-2
0
+1
+2
+3
+4
+5
氯Cl
物质
Cl-
Cl2
HClO
ClO
HClO2
ClO2
HClO3
HClO4
价态
-1
0
+1
+2
+3
+4
+5
+7
碘I
物质
I-
I2
HIO
HIO2
I4O9
HIO3
HIO4、H5IO6
价态
-1
0
+1
+3
+3(1/4)、+5(3/4)
+5
+7
铜Cu
物质
Cu
Cu2O、Cu2S
Cu2O、Cu2+
价态
0
+1
+2
铁Fe
物质
Fe
FeO、Fe2+
Fe3O4
Fe2O3、Fe3+、CuFeS2
K2FeO4
价态
0
+2
+2(1/3)、+3(2/3)
+3
+6
铬Cr
物质
Cr
Cr3+
K2CrO4、K2Cr2O7
价态
0
+3
+6
锰Mn
物质
Mn
Mn2+、MnO
MnO(OH)
MnO2
K2MnO4
KMnO4
价态
0
+2
+3
+4
+6
+7
(2)明确一些特殊物质中元素的化合价:
①CuFeS2:、、;②K2FeO4:;③Li2NH、LiNH2、AlN:;④Na2S2O3:;⑤MO:;
⑥C2O:; ⑦HCN:、;⑧CuH:、;⑨FeO:;⑩Si3N4:、。
4.氧化还原反应配平的思维模型
第一步:根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物;
第二步:按“氧化剂+还原剂→还原产物+氧化产物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上述物质;
第三步:根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O等;
第四步:根据质量守恒配平反应方程式;
第五步:检查原子、电荷、电子是否守恒。
5.配平方法
(1)正向配平法
(2)逆向配平法
适用于一种元素的化合价既升高又降低的反应和分解反应中的氧化还原反应。
先确定生成物的化学计量数,然后再确定反应物的化学计量数。
由于S的化合价既升又降,而且升降总数要相等,所以K2S的化学计量数为2,K2SO3的化学计量数为1,然后确定S的化学计量数为3。
(3)缺项型氧化还原反应方程式的配平
缺项方程式是指某些反应物或生成物的分子式没有写出来,一般为水、酸或碱。
1)配平方法
先用“化合价升降法”配平含有变价元素的物质的化学计量数,然后由原子守恒确定未知物,再根据原子守恒进行配平。
2)补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H+,少O(氧)补H2O(水)
碱性条件下
缺H(氢)或多O(氧)补H2O(水),少O(氧)补OH-
知识点2 “信息型”氧化还原反应(离子)方程式的书写
1.“信息型”氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价;根据溶液的酸碱性确定未知物的类别
→
根据电子守恒配平
→
根据溶液的酸碱性确定参与反应的或
→
根据电荷守恒配平
→
根据原子守恒确定并配平其他物质
2.熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4(H+)、MnO2
Fe3+
KClO3 、ClO-
H2O2
还原产物
Cl-
O2-
SO2
NO、NO2
Mn2+
Fe2+
Cl-
H2O
还原剂
I-
S2-(H2S)
CO、C
Fe2+
NH3
SO2、SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3+
NO 、N2
SO42-
O2
3.掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第1步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步: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配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH-的形式使方程式的两端的电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
4.氧化还原反应化学(离子)方程式的配平步骤:
① 标出化合价变化了的元素的化合价。
② 列变化:分别标出化合价升高数和化合价降低数
③ 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
④ 利用元素守恒,观察配平其他物质
5. “补缺”的技巧
缺项化学(离子)方程式的配平:
配平化学(离子)方程式时,有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒,总的原则是酸性溶液中不能出现OH-,碱性溶液中不能出现H+,具体方法如下:
酸性环境
碱性环境
反应物中少氧
左边加H2O,右边加H+
左边加OH-,右边加H2O
反应物中多氧
左边加H+,右边加H2O
左边加H2O,右边加OH-
注:绝不可能出现的情况:H+→OH- 或者OH-→H+。
考向1 考查氧化还原方程式的配平
例1(24-25高三·广东·二模)完成乙醇与酸性高锰酸钾溶液反应的离子方程式 。
5C2H5OH+___+___=5CH3COOH+___Mn2++11H2O
【答案】5C2H5OH+4+12H+=5CH3COOH+4Mn2++11H2O
【解析】该反应中碳的化合价升高,由-2价升高到0价,锰的化合价降低,由+7价降低到+2价,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知,离子方程式为:5C2H5OH+4+12H+=5CH3COOH+4Mn2++11H2O;
【变式训练1·变载体】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:
铬铁矿熔块
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)。配平该反应的方程式,其化学计量数依次为 。
【答案】(1)2∶7 (2)1、2、4、1、1、3
【解析】(1)根据得失电子守恒和质量守恒,配平化学方程式可得:2FeO·Cr2O3+4Na2CO3+7NaNO3 4Na2CrO4+Fe2O3+4CO2↑+7NaNO2,故FeO·Cr2O3与NaNO3的化学计量数比为2∶7。
(2)I元素化合价由-1价升高到0价,Mn元素化合价由+4价降低到+2价,根据元素化合价升降总数相等可得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。
【变式训练2】配平下列方程式
(1) ;
(2) ;
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)反应中,Cl元素化合价由+5价降低到+4价,共降低1价,,C元素化合价由+3价升高到+4价,每消耗1个,共升高2价,化合价升降最小公倍数为2,故、前系数为2,前系数为1,前系数为2,再根据原子守恒配平其它物质的系数,配平后的方程式为;(2)反应中,Mn元素化合价由+7价降低到+2价,共降低5价,,C元素化合价由-2价升高到+4价,每消耗1个,共升高12价,化合价升降最小公倍数为60,故、前系数为12,前系数为5,前系数为10,再根据原子守恒配平其它物质的系数,配平后的方程式为。
思维建模 氧化还原反应配平的基本思路
(1)两种常用方法
①全变从左侧配:氧化剂、还原剂中某元素化合价全变化的,一般从左侧反应物开始配平;
②自变从右侧配:自身氧化还原反应(包括分解、歧化)一般从右侧配平。
(2)“三步法”配平缺项氧化还原反应方程式 ,缺项方程式是指某些反应物或生成物在方程式中没有写出来,它们一般为水、酸(H+)或碱(OH-),其配平流程为:
考向2 考查“信息型”氧化还原反应方程式的书写
例2(24-25高三·广东湛江·一模)某研究组开发了一种从铜阳极泥(含、、、、等)中提取金、银等贵金属的工艺,流程如图所示,请回答以下问题:
已知:①“滤渣1”的主要成分为、、。
② 。
③当某离子的浓度低于时,可忽略该离子的存在。
④“溶银”时,“滤渣3”可以转化为银络合离子,温度过高时,银络合离子容易被分解,发生反应。
(1)“酸浸”时生成反应的化学方程式为 。
(2)“溶金”时生成反应的离子方程式为 。
【答案】(1)
(2)
【解析】向铜阳极泥(含、、、、等)中加入溶液、溶液和NaCl进行“酸浸”,发生、、、,得到溶液和难溶的、、,过滤,向滤渣中加入NaOH溶液进行“溶碲”,与NaOH 反应生成溶液,过滤,向难溶的、中加入、溶液、NaCl进行“溶金”,发生反应,生成溶液,过滤,向难溶的中加入溶液进行“溶银”,得到,加入进行还原,得到Ag单质和溶液,将“滤液5”溶液进行循环使用。
(1)由上述分析知,“酸浸”时生成反应的化学方程式为;
(2)由上述分析知,“溶金”时生成反应的离子方程式为。
【变式训练1·变载体】(24-25高三·河北衡水·期中)过氧化钙(CaO2)微溶于水,可作医用防腐剂、消毒剂等,制备CaO2的一种工业流程如图所示:
回答下列问题:
(1)CaO2中氧元素的化合价为 ,属于 (填“纯净物”或“混合物”)。
(2)步骤I发生反应的离子方程式为: 。
(3)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,另一种化合物的化学式为 。
(4)待结晶析出后,分离晶体所使用的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和 (填仪器名称)。
(5)CaO2常用作鱼塘的供氧剂,其原理用化学方程式表示为、 ;该过程生成1个O2分子,转移 个电子。
【答案】(1)-1 纯净物
(2)CaCO3+2H+=Ca2 + +H2O+CO2↑
(3)NH4Cl
(4)漏斗
(5)2H2O2=2H2O+O2↑ 2
【分析】制备CaO2时,以大理石为原料,先制得纯CaCO3,再加盐酸溶解得到CaCl2溶液,往溶液中加入H2O2、NH3•H2O,冰水浴冷却,得到CaO2•8H2O晶体,洗涤、烘干得到CaO2。
【解析】(1)CaO2中,Ca元素的化合价为+2,由正负化合价代数和为0,则氧元素的化合价为-1,CaO2•8H2O是结晶水合物,属于纯净物;
(2)步骤I中CaCO3和盐酸反应生成CaCl2、水和二氧化碳,发生反应的离子方程式为:CaCO3+2H+=Ca2 + +H2O+CO2↑;
(3)步骤Ⅱ中反应生成两种化合物,反应的化学方程式为CaCl2+H2O2+2NH3•H2O+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4Cl,则另一种化合物的化学式为NH4Cl;
(4)待CaO2•8H2O结晶析出后,分离晶体所使用的操作是过滤,所用玻璃仪器为烧杯、玻璃棒和漏斗;
(5)CaO2常用作鱼塘的供氧剂,其原理用化学方程式表示为CaO2+2H2O=Ca(OH)2+H2O2、2H2O2=2H2O+O2↑;该过程中,H2O2中O元素一部分由-1价升高到0价,一部分由-1价降低到-2价,则生成1个O2分子,转移2个电子。
【变式训练2·变载体】(24-25高三·河南·联考)铁红在涂料工业中用作防锈颜料,也用作橡胶、人造大理石、地面水磨石的着色剂,还可用作精密仪器、光学玻璃的抛光剂等。以硫铁矿为原料制备铁红的工艺流程如图所示。
已知:硫铁矿主要成分为FeS2,还含有少量SiO2、Al2O3等杂质。
回答下列问题:
(1)焙烧前,首先要将硫铁矿粉碎,目的是 。焙烧生成Fe2O3,硫元素转变成SO2,焙烧1molFeS2转移 mol电子。
(2)浸渣为 (填化学式)。加入硫铁矿还原,发生反应的离子方程式为 。设置还原步骤的目的是 。
(3)为了不引入新的杂质,试剂X可以是_______(填标号)。
A.FeO B. C.FeCO3 D.NaOH溶液
(4)加入碳酸氢铵和氨水沉铁时,发生反应的离子方程式为 。
(5)煅烧过程中发生反应的化学方程式为 。
【答案】(1)增大固体与空气接触的表面积,使硫铁矿焙烧充分 11
(2)SiO2 将Fe3+还原为Fe2+,有利于后续Al3+的去除
(3)ABC
(4)
(5)
【分析】硫铁矿中含有的物质是FeS2、Al2O3、SiO2等,焙烧时FeS2转化成Fe2O3和SO2;Fe2O3为碱性氧化物,Al2O3为两性氧化物,SiO2为酸性氧化物,能与稀硫酸反应的是Fe2O3、Al2O3,SiO2不与硫酸反应,滤渣1为SiO2;滤液中阳离子是Fe3+、Al3+、H+等,加入硫铁矿将Fe3+还原成Fe2+,同时生成S;调节pH,使Al3+转化成Al(OH)3沉淀,除去Al3+;然后加入NH4HCO3和混合溶液,将Fe2+转化成FeCO3;FeCO3在空气中煅烧转化为Fe2O3,据此回答。
【解析】(1)焙烧前,首先要将硫铁矿粉碎,目的是增大固体与空气接触的表面积,使硫铁矿焙烧充分;焙烧时,FeS2与O2发生反应的化学方程式为,根据系数关系,焙烧1molFeS2转移11mol 电子。
(2)根据分析,浸渣为SiO2;加入硫铁矿将Fe3+还原成Fe2+,同时生成S ,因此离子方程式为;分析流程,溶液中如果存在Fe3+,让Al元素以Al(OH)3沉淀形式除去时,Fe3+必先沉淀,因此用FeS2还原Fe3+的目的是避免在除去Al3+时把Fe3+也一并沉淀。
(3)试剂X的作用是与H+反应调节pH,使Al3+转化成Al(OH)3沉淀,但是不能引入新的杂质,符合条件的物质有FeO、和FeCO3,NaOH溶液可与H+反应,但引入了新杂质Na+,故选ABC。
(4)加入NH4HCO3和混合溶液,将Fe2+转化成Fe(OH)2,离子方程式为。
(5)FeCO3在空气中煅烧转化为Fe2O3,发生反应的化学方程式为:。
思维建模 “信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型
考点二 氧化还原反应的计算方法——电子守恒法
知识点1 计算原理
对于氧化还原反应的计算,要根据氧化还原反应的实质——反应中氧化剂得到的电子总数与还原剂失去的电子总数相等,即得失电子守恒。利用守恒思想,可以抛开繁琐的反应过程,可不写化学方程式,不追究中间反应过程,只要把物质分为始态和终态,从得电子与失电子两个方面进行整体思维,便可迅速获得正确结果。
知识点2 守恒法解题的思维流程
1.“一找各物质”:找出氧化剂、还原剂及相应的还原产物和氧化产物。
2.“二定得失数”:确定一个原子或离子得失电子数(注意化学式中粒子的个数)。
3.“三列恒等式”:根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出等式。
n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)=n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值(高价-低价)。
知识点3 电子守恒在氧化还原反应计算中的应用
得失电子守恒是指在发生氧化还原反应时,氧化剂得到的电子总数一定等于还原剂失去的电子总数。得失电子守恒法常用于氧化还原反应中氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的有关计算及电解过程中电极产物的有关计算等。
(1)直接计算反应物与产物或反应物与反应物之间的数量关系。
(2)对于多步连续的氧化还原反应则可根据“电子传递”,找出起始反应物与最终生成物之间的关系进行计算,忽略反应过程。
(3)以电子守恒为核心,建立起“等价代换”,找出有关物质之间的关系进行计算等。
(4)多池串联时,流经各个电极上的电子数相等。
考向1 考查多元素之间得失电子守恒问题
例1(24-25高三·广东普宁·二调)工业上以钛铁矿(,其中Fe为价)为主要原料制备金属钛的工艺流程如图所示,下列说法正确的是
A.“氯化”过程中,每生成气体,转移电子
B.由制备的过程中,的作用是防止、被氧化,因此也可用代替
C.氯化过程中和焦炭均被氧化
D.用于还原的工业上可以采用电解熔融的方法制取
【答案】C
【分析】在氯化时发生反应:2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,反应得到TiCl4,Mg与TiCl4在Ar气中加热800℃,反应产生Ti,反应的化学方程式为:2Mg+ TiCl4Ti+2MgCl2。
【解析】A.“氯化”过程中,发生反应2FeTiO3+7Cl2+6C2FeCl3+2TiCl4+6CO,根据反应方程式可知,每反应产生6molCO,反应过程中会转移14mol电子,则每生成气体,转移电子,A错误;
B.由制备的过程中,的作用是防止、被氧化,但氮气在高温下能够与Mg反应,因此不可用代替,B错误;
C.根据反应方程式可知,氯化过程中和焦炭均被氧化,C正确;
D.用于还原的工业上,用电解熔融氯化镁的方法制备Mg,而不是采用电解熔融的方法制取,D错误;
故选C。
【变式训练1·变考法】(24-25高三·广东深圳·阶段性测试)某分子筛类催化剂(H+交换沸石)催化NH3脱除NO、NO2的反应机理如图所示。
下列有关该历程的说法错误的是
A.是中间产物
B.若1molNO参与反应,则反应③转移电子数为2NA
C.反应④属于分解反应
D.总反应化学方程式为2NH3+NO+NO22N2+3H2O
【答案】B
【解析】A.由图可知,总反应为NH3、NO、NO2等在一定条件下生成N2,因此是中间产物,故A项正确;
B.由图可知,反应③中部分中N元素化合价由-3升高至0,NO中N元素化合价由+2降低至0,NO2中N元素化合价由+4降低至+3,因此若1molNO参与反应,则反应③转移电子数为3NA,故B项错误;
C.反应④为,属于分解反应,故C项正确;
D.由图可知,总反应为NH3、NO、NO2等在一定条件下生成N2,根据图中物质系数可知总反应为2NH3+NO+NO22N2+3H2O,故D项正确;
综上所述,错误的是B项。
【变式训练2·变考法】(24-25高三·浙江温州·三模)已知,向溶液中加入足量Zn粉可以提炼Au,反应为:(未配平),下列说法不正确的是
A.还原性:
B.X表示
C.生成,转移电子总数为(表示阿伏加德罗常数的值)
D.氧化产物与还原产物的物质的量之比为
【答案】C
【解析】A.由题干信息可知,Zn能够置换出Au,说明还原性:,A正确;
B.由题干信息可知,反应配平后的方程式为:,即X表示,B正确;
C.由B项分析可知,根据配平之后的反应方程式可知,生成,转移电子总数为,C错误;
D.由B项分析可知,根据配平之后的反应方程式可知,氧化产物ZnCl2与还原产物Au、H2的物质的量之比为,D正确;
故答案为:C。
考向2 考查多步反应得失电子守恒问题
例2金属锡的纯度可以通过下述方法分析:将试样溶于盐酸,反应的化学方程式为Sn+2HCl===SnCl2+H2↑,再加入过量的FeCl3溶液,发生如下反应:SnCl2+2FeCl3===SnCl4+2FeCl2,最后用已知浓度的K2Cr2O7溶液滴定生成的Fe2+,反应的化学方程式为6FeCl2+K2Cr2O7+14HCl===6FeCl3+2KCl+2CrCl3+7H2O。现有金属锡试样0.613 g,经上述反应后,共用去0.100 mol·L-1 K2Cr2O7溶液16.0 mL。求试样中锡的百分含量(假定杂质不参加反应,锡的相对原子质量为119)。
【答案】93.2%。
【解析】Sn与K2Cr2O7物质的量的关系:
3Sn~3SnCl2~6FeCl2~K2Cr2O7
3×119 g 1 mol
x 0.100×0.016 mol
x==0.571 2 g
w(Sn)=×100%≈93.2%。
【变式训练1·变考法】将1.08 g FeO完全溶解在100 mL 1.00 mol·L-1硫酸中,然后加入25.00 mL K2Cr2O7溶 液,恰好使Fe2+全部转化为Fe3+,且Cr2O中的铬全部转化为Cr3+。则K2Cr2O7的物质的量浓度是________。
【答案】0.100 mol·L-1
【解析】由电子守恒知,FeO中+2价铁所失电子的物质的量与Cr2O中+6价铬所得电子的物质的量相等,×(3-2)=0.025 00 L×c(Cr2O)×(6-3)×2,得c(Cr2O)=0.100 mol·L-1。
【变式训练2·变考法】在氧气中燃烧0.22 g硫和铁组成的混合物,使其中的硫全部转化为二氧化硫,把这些二氧化硫全部氧化成三氧化硫并转变为硫酸,这些硫酸可用10 mL 0.5 mol·L-1氢氧化钠溶液完全中和,则原混合物中硫的百分含量为( )
A.72% B.40% C.36% D.18%
【答案】C
【解析】由S原子守恒和有关反应可得出:
S~H2SO4~2NaOH
32 g 2 mol
m(S) 0.5×10×10-3 mol
得m(S)=0.08 g
原混合物中w(S)=×100%=36%。
1.(2025·浙江1月)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
【答案】D
【解析】A.氯气具有强氧化性,可将氧化为,A项正确;
B.与水溶液反应,生成和,还原产物为,B项正确;
C.根据反应可知,氧化剂为,氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:,C项正确;
D.与足量溶液反应生成和,反应方程式为:,3mol参与反应,电子转移5mol,D项错误;
答案选D。
2.(2025·安徽卷)氨是其他含氨化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成。遇水转化为。溶于氨水得到深蓝色溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与溶液反应生成沉淀。下列有关反应的化学方程式错误的是
A.氨在氧气中燃烧:
B.液氨与金属钠反应:
C.氨水溶解:
D.浓氨水与反应:
【答案】D
【解析】6.A.根据题干信息可知,氨可在氧气中燃烧生成,所给方程式符合反应原理,A正确;
B.金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,生成氨基钠和氢气,发生的是置换反应,所给方程式符合反应原理,B正确;
C.根据题干信息可知,溶于氨水得到深蓝色溶液,所给方程式符合反应原理,C正确;
D.浓氨水与溶液反应生成沉淀,生成物应为,方程式为:,D错误
故选D;
3.(2025·河南卷)对于下列过程中发生的化学反应。相应离子方程式正确的是
A.磷酸二氢钠水解:
B.用稀盐酸浸泡氧化银:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
【答案】A
【解析】A.磷酸二氢钠水解产生OH-,离子方程式为,A正确;
B.用稀盐酸浸泡氧化银生成AgCl沉淀,离子方程式为Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,B错误;
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液发生氧化还原反应,离子方程式为ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,C错误;
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液,反应的离子方程式为,D错误;
答案选A。
4.(2024·江苏卷)催化剂能改变化学反应速率而不改变反应的焓变,常见倠化剂有金属及其氧化物、酸和碱等。倠化反应广泛存在,如豆科植物固氮、石墨制金刚石、和制(二甲醚)、倠化氧化等。催化剂有选择性,如与反应用Ag催化生成(环氧乙烷)、用催化生成。催化作用能消除污染和影响环境,如汽车尾气处理、废水中电倠化生成、氯自由基催化分解形成臭氧空洞。我国在石油催化领域领先世界,高效、经济、绿色是未来催化剂研究的发展方向。下列化学反应表示正确的是
A.汽车尾气处理:
B.电催化为的阳极反应:
C.硝酸工业中的氧化反应:
D.和催化制二甲醚:
【答案】D
【解析】A. 该反应方程式配平错误,汽车尾气处理:,A错误;
B. 电催化为,N元素化合价降低,发生还原反应,应是在阴极发生反应,反应方程式是:,B错误;
C. 硝酸工业中发生催化氧化生成NO,NO进一步反应得到NO2后再与水反应制得硝酸,该氧化反应:,C错误;
D. 和催化制二甲醚:,D正确;
故选D。
5.(2024·湖南卷)下列过程中,对应的反应方程式错误的是
A
《天工开物》记载用炉甘石()火法炼锌
B
用作野外生氢剂
C
饱和溶液浸泡锅炉水垢
D
绿矾()处理酸性工业废水中的
【答案】A
【解析】A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3在高温条件下分解为ZnO、CO2,CO2与C在高温条件下生成还原性气体CO,CO还原ZnO生成Zn,因此总反应为,故A项错误;
B.为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为,故B项正确;
C.锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为,故C项正确;
D.具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6降低至+3,Fe元素化合价由+2升高至+3,根据守恒规则可知反应离子方程式为,故D项正确;
综上所述,错误的是A项。
6.(2024·甘肃卷)兴趣小组设计了从中提取的实验方案,下列说法正确的是
A.还原性:
B.按上述方案消耗可回收
C.反应①的离子方程式是
D.溶液①中的金属离子是
【答案】C
【分析】从实验方案可知,氨水溶解了氯化银,然后用铜置换出银,滤液中加入浓盐酸后得到氯化铜和氯化铵的混合液,向其中加入铁、铁置换出铜,过滤分铜可以循环利用,并通入氧气可将亚铁离子氧化为铁离子。
【解析】A.金属活动性越强,金属的还原性越强,而且由题中的实验方案能得到证明,还原性从强到弱的顺序为 Fe > Cu > Ag,A不正确;
B.由电子转移守恒可知,1 mol Fe可以置换1 mol Cu,而1 mol Cu可以置换2 mol Ag,因此,根据按上述方案消耗1 mol Fe可回收2 mol Ag,B不正确;
C.反应①中,氯化四氨合铜溶液与浓盐酸反应生成氯化铜和氯化铵,该反应的离子方程式是,C正确;
D.向氯化铜和氯化铵的混合液中加入铁,铁换置换出铜后生成,然后被通入的氧气氧化为,氯化铁和氯化铵水解均使溶液呈酸性二者可共存,因此,溶液①中的金属离子是,D不正确;
综上所述,本题选C。
7.(2025·广东卷,节选)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
(1)“高压加热”时,生成的离子方程式为 。
(2)“700℃加热”步骤中,混合气体中仅加少量,但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该步骤发生反应的化学方程式为 和 。
【答案】(1)4Fe2++O2+4H2O2Fe2O3↓+8H+
(2)2NH3N2+3H2 Fe2O3+3H22Fe+3H2O
【解析】(1)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+;
(2)氨气分解为N2和H2,H2还原Fe2O3得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3N2+3H2、Fe2O3+3H22Fe+3H2O;
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