内容正文:
氧化还原反应方程式的书写
第三讲
(综合应用课)
熟练掌握一般氧化还原反应方程式的书写和配平是学好氧化还原反应理论的基本技能,而高考常在无机综合、工艺流程及综合实验中考查陌生化学方程式的书写。考生在面对这类问题时,由于题给信息较新,涉及内容不是教材中的化学方程式,往往感觉难以下手。对于这一类化学方程式,只要抓住反应本质是否“有得失电子”进行配平即可,如反应中无电子转移则为非氧化还原反应,利用“原子守恒”思想即可配平;如反应中有电子转移则为氧化还原反应,利用氧化还原反应配平的方法,书写就会变得简单。
一、
二、
真题集训——悟多彩考法
三、
目 录
关键能力——氧化还原反应
方程式的配平
常见考法——新情境下陌生化学
方程式的书写
四、
课时跟踪检测
真题集训——悟多彩考法
1.(2024·安徽卷·节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au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,如图所示。
“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为
。
解析:“浸取2”步骤中Au在盐酸作用下被H2O2氧化为HAuCl4,根据Au、O元素的化合价变化和得失电子守恒等可写出其化学方程式为2Au+3H2O2+8HCl===2HAuCl4+6H2O。
2Au+3H2O2+8HCl===2HAuCl4+6H2O
2.(2024·黑吉辽卷·节选)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Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如图:
(1)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为
。
解析:金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,则“细菌氧化”中空气中的氧气将FeS2氧化为Fe3+和S,1 mol FeS2失15 mol电子,1 mol氧气得4 mol电子,根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒,配平离子方程式为4FeS2+15O2+2H2O===4Fe3++8S+4H+。
4FeS2+15O2+2H2O===4Fe3++8S+4H+
2.(2024·黑吉辽卷·节选)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Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如图:
(2)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为
。
解析:滤液②中[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN,发生非氧化还原反应,根据原子守恒配平化学方程式为Na2[Zn(CN)4]+2H2SO4===Na2SO4+ZnSO4+4HCN。
Na2[Zn(CN)4]+2H2SO4===Na2SO4+ZnSO4+4HCN
3.(2023·全国甲卷·节选)BaTiO3是一种
压电材料。以BaSO4为原料,采用下列
路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:
(1)“焙烧”步骤中碳粉的主要作用是 。
(2)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为 。
(3)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为
。
作还原剂,将BaSO4还原
S2-+Ca2+===CaS↓
BaCl2+TiCl4+H2O+C2O4===BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
关键能力——氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
[分类例析]
类型(一) 氧化还原反应方程式的整体配平
[例1] 配平化学方程式: K2Cr2O7+ H2C2O4+ H2SO4→ Cr2(SO4)3+__ CO2↑+ K2SO4+ H2O。
[方法演示]
1.正向配平
(1) HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
(2) Cu+ HNO3(稀) === Cu(NO3)2+ NO↑+ H2O
(3) KI+ KIO3+ H2SO4=== I2+ K2SO4+ H2O
2.逆向配平
(1) S+ KOH=== K2S+ K2SO3+ H2O
(2) P4+ KOH+ H2O=== K3PO4+ PH3↑
[对点训练]
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3
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5
3.整体配平法
(1) FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
(2) P+ CuSO4+ H2O=== Cu3P+ H3PO4+ H2SO4
(3) FexS+ HCl=== S+ FeCl2+ H2S
4.有机物参与的氧化还原反应方程式的配平
(1) KClO3+ H2C2O4+ H2SO4=== ClO2↑+ CO2↑+ KHSO4+ H2O
(2) C2H6O+ KMnO4+ H2SO4=== K2SO4+ MnSO4+ CO2↑+ H2O
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(1-x)
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类型(二) 氧化还原反应方程式的补项配平
1.配平步骤
2.补项原则
条件 补项原则
酸性条件下 缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下 缺H或多O补H2O,少O补OH-
[例2] 完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )ClO-+( )Fe(OH)3+ ===( )Cl-+( )Fe+_________
[方法演示]
5.(1) Mn+ H2O2+ === Mn2++ O2↑+ H2O
(2)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ ==== Na++ Bi3++ + _____
(3)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式:
KMnO4+ K2S+ === K2MnO4+ K2SO4+ S↓+ ______
[对点训练]
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5
6H+
2
5
8
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14
H+
5
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Mn
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KOH
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3
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H2O
常见考法——新情境下陌生化学
方程式的书写
1.陌生化学方程式书写的思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式,再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型:
元素化合价无变化 此反应为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律
元素化合价有变化 此反应为氧化还原反应,除遵循质量守恒定律外,还要遵循得失电子守恒定律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒定律)即可
2.非氧化还原反应方程式的书写
第一步:根据信息或流程信息确定主要物质;
第二步:根据物质的反应规律或介质补加未指明的物质;
第三步:根据质量(原子)守恒或电荷守恒配平。
3.陌生氧化还原反应方程式书写的具体步骤
[分类例析]
类型(一) 根据叙述型信息书写化学方程式
[例3] 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: 。
[方法演示]
1.(2025·苏州期中节选)工业上利用FeS和NaClO等物质处理含砷酸性废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3,三元弱酸)形式存在],步骤如下。
已知:As2S3(s)+3S2-(aq) 2As(aq)
(1)沉砷、碱浸:向该含砷酸性废水中加入FeS,将H3AsO3转化为As2S3沉淀。过滤后向滤渣中加入足量NaOH溶液,发生反应As2S3+6NaOH===Na3AsO3+Na3AsS3+3H2O。
①沉砷过程的离子方程式为 。
②沉砷过程中不能用Na2S代替FeS,请从平衡移动的角度解释原因_________
______________________________________________________________________
。
[对点训练]
3FeS+2H3AsO3+6H+===As2S3+3Fe2++6H2O
硫化钠易
溶于水,加入过量的硫化钠,溶液中c(S2-)增大,促进反应As2S3(s)+3S2-(aq)
2As(aq)平衡正向移动,不利于沉砷
解析:根据题设条件可知,在此反应中是沉淀之间的转化,未发生氧化还原反应,FeS、As2S3均是难溶物不能拆,故反应离子方程式为3FeS+2H3AsO3+6H+===
As2S3+3Fe2++6H2O,FeS和Na2S的区别在于前者是难溶盐电离出的硫离子浓度较小,后者为可溶性盐溶液中硫离子浓度较大,对于As2S3(s)+3S2-(aq) 2As (aq)硫离子浓度增大会导致平衡正向移动沉淀溶解,不利于沉砷;
1.(2025·苏州期中节选)工业上利用FeS和NaClO等物质处理含砷酸性废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3,三元弱酸)形式存在],步骤如下。
已知:As2S3(s)+3S2-(aq) 2As(aq)
(2)氧化脱硫:碱浸后的滤液中加入NaClO。写出NaClO氧化Na3AsS3生成硫单质和Na3AsO4的化学方程式: 。
解析:此反应是发生在硫元素和氯元素之间的氧化还原反应,方程式为Na3AsS3+4NaClO===Na3AsO4+3S↓+4NaCl。
Na3AsS3+4NaClO===Na3AsO4+3S↓+4NaCl
类型(二) 根据流程图、机理图信息书写化学方程式
[例4] 以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下:
写出酸溶1发生反应的化学方程式: 。
[方法演示]
(1)“瞻前”确定反应物
根据进料确定反应物:CuS+ +H2SO4。
(2)“顾后”确定生成物
根据出料中含有S,后续除锰生成MnCO3,说明酸溶1生成的是S和 。
(3)根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质:CuS+MnO2+H2SO4→ 。
(4)根据质量守恒补充并配平未发生氧化还原反应的物质:
。
(5)检查质量、得失电子是否守恒。
MnO2
MnSO4
MnSO4+S
CuS+MnO2+2H2SO4===MnSO4+S+2H2O+CuSO4
2.(2025·南京一模)处理废水中Cr(Ⅵ)的常用方法包括绿矾还原法、铁粉还原法和离子交换法等。含Cr(Ⅵ)物种浓度随pH的变化如图所示。
[对点训练]
(1)绿矾还原法。FeSO4·7H2O去除废水中的Cr(Ⅵ)经过“酸化—还原—沉淀”的过程。“还原”时,HCr被还原成Cr3+的离子方程式为
。
解析:“还原”时,在酸性溶液中HCr被还原成Cr3+,Fe2+被氧化为Fe3+,离子方程式为HCr+3Fe2++7H+===3Fe3++Cr3++4H2O。
HCr+3Fe2++7H+===3Fe3++Cr3++4H2O
(2)离子交换法。阴离子交换树脂(ROH,R为高分子阳离子骨架)去除酸性废水中Cr(Ⅵ)的原理为2ROH+Cr2 R2Cr2O7+2OH-。树脂失效后,用NaOH溶液将树脂再生,发生反应的化学方程式为 。
解析:树脂失效后,用NaOH溶液将树脂再生,NaOH首先促进平衡2ROH+Cr2
R2Cr2O7+2OH-逆向移动,生成的Cr2再发生转化Cr2+2OH-===
2Cr+H2O,从而得出发生反应的化学方程式为R2Cr2O7+4NaOH===2Na2CrO4+
2ROH+H2O。
2.(2025·南京一模)处理废水中Cr(Ⅵ)的常用方法包括绿矾还原法、铁粉还原法和离子交换法等。含Cr(Ⅵ)物种浓度随pH的变化如图所示。
R2Cr2O7+4NaOH===2Na2CrO4+2ROH+H2O
3.根据图示信息书写方程式。
(1)NaN3是一种易溶于水(NaN3===Na++)的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下:
①反应Ⅰ的化学方程式为 。
②销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为
(被氧化为N2)。
2NaNH2+N2O
NaN3+NH3+NaOH
ClO-+2+H2O===Cl-+2OH-+3N2↑
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为
。
2Co(OH)3+S+4H+===2Co2++S+5H2O
课题探究·项目实践——观大象牙膏,探氧化还原
课时跟踪检测
( 电子版配有升维和降维题组,通过调试难度,满足不同层级学生的需求)
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√
1.运动会上发令枪所用“火药”的主要成分是氯酸钾和红磷,撞击时发生的化学反应为KClO3+P→P2O5+KCl(未配平)。下列有关该反应的叙述中,正确的是 ( )
A.氯酸钾被氧化
B.反应中每生成1个P2O5时,就转移5个电子
C.单质P被还原,发生还原反应
D.配平后反应的化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl
解析:在该反应中,KClO3中氯元素由+5价降为-1价,得到电子被还原,故A错误;P元素由0价上升到+5价,单质P被氧化,反应中每生成1个P2O5时,就转移10个电子,故B错误;P元素由0价上升到+5价,单质P被氧化,发生氧化反应,故C错误;在该反应中,KClO3中氯元素由+5价降为-1价,P元素由0价上升到+5价,根据得失电子守恒和原子守恒配平化学方程式为5KClO3+6P===3P2O5+5KCl,故D正确。
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√
2.(2025·盐城月考)将图2中的物质补充到图1中,可得到一个氧化还原反应的离子方程式(未配平)。下列对该反应的说法不正确的是 ( )
A.H2O2具有氧化性,在该反应中作氧化剂
B.Mn发生了还原反应,每生成1 mol Mn2+转移5NA个电子
C.随着反应的进行,溶液酸性减弱
D.H2O2和Mn2+的化学计量数之比为5∶2
解析:Mn在反应中作氧化剂,被还原生成锰离子,H2O2在反应中作还原剂,被氧化,故A错误;Mn变为锰离子,化合价降低5个价态,发生了还原反应,则每生成1 mol Mn2+转移5NA个电子,故B正确;根据方程式2Mn+5H2O2+6H+===
2Mn2++5O2↑+8H2O,氢离子不断消耗,随着反应的进行,溶液酸性减弱,故C正确;根据C选项中配平的方程式可知,H2O2和Mn2+的化学计量数之比为5∶2,故D正确。
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3.(2025·南京五中高考热身)氧、硫及其化合物应用广泛。O2可用作燃料电池的氧化剂。S8在液态SO2中被AsF5氧化成,反应方程式为S8+3AsF5 S8(AsF6)2+AsF3。氧能形成H2O、H2O2、Na2O2、SO2、V2O5等重要氧化物。SO2是一种重要的工业原料,可通过煅烧黄铁矿或加热无水硫酸钙、焦炭及二氧化硅的混合物(CaSO4+C+SiO2 SO2↑+CO↑+CaSiO3)等方法来制取。SO2在V2O5催化作用下与O2反应生成SO3。 下列关于化学反应表示或说法正确的是( )
A.碱性燃料电池的负极电极反应式O2+2H2O+4e-===4OH-
B.反应2SO2+2H2O2===2H2SO3+O2
C.CaSO4+C+SiO2 SO2↑+CO↑+CaSiO3中氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1
D.1 mol SO2在V2O5催化作用下与足量O2完全反应,可生成1 mol SO3
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解析:碱性燃料电池的负极应为燃料失电子发生氧化反应,而O2+2H2O+4e-
===4OH-是正极的电极反应式,A不正确;由于H2SO3具有还原性,能被O2氧化为H2SO4,所以发生反应SO2+H2O2===H2SO4,B不正确;CaSO4+C+SiO2 SO2↑+CO↑+CaSiO3中氧化剂是CaSO4,还原剂是C,则氧化剂与还原剂物质的量之比为1∶1,C正确;SO2与O2生成SO3的反应为可逆反应,则1 mol SO2在V2O5催化作用下与足量O2完全反应,生成SO3的物质的量小于1 mol,D不正确。
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√
4.(2025·南通预测)氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理,下列说法错误的是 ( )
A.整个过程中Ni2+作催化剂
B.过程Ⅰ中发生的化学反应为2Ni2++2NO===2Ni3++2O-+N2
C.过程中涉及的反应均为氧化还原反应
D.过程Ⅱ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶2
解析:整个过程中Ni2+先参加反应后又生成,Ni2+是催化剂,A正确;过程Ⅰ中的反应物为Ni2+、NO,产物为Ni3+、O-、N2,对应的化学反应为2Ni2++2NO===2Ni3+
+2O-+N2,B正确;过程Ⅰ、Ⅱ中的化学反应均存在元素化合价的升降,即涉及的反应均为氧化还原反应,C正确;过程Ⅱ的化学反应为2Ni3++2O-===2Ni2++O2↑,Ni元素化合价降低,Ni3+是氧化剂,O元素化合价升高,O-是还原剂,氧化剂与还原剂的物质的量之比为1∶1,D错误。
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5.(2025·镇江一中期初检测)用软锰矿(主要成分是MnO2)制备纯净MnO2的工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.“浸出”过程中参与反应的n(FeSO4)∶n(MnO2)为1∶2
B.“沉锰”过程涉及:2HC+Mn2+===MnCO3↓+H2O+CO2↑
C.“沉锰”过程中产物过滤后所得滤液可制造化肥
D.“沉锰”和“热解、煅烧”过程生成的CO2可用来制备NH4HCO3
√
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解析:由题给流程可知,软锰矿用稀硫酸和硫酸亚铁混合溶液浸出时,二氧化锰酸性条件下与亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水,过滤得到含有锰离子和铁离子的滤液;向滤液中加入碳酸锰将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀,过滤得到含有锰离子的滤液;向滤液中加入碳酸氢铵将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,过滤得到碳酸锰;碳酸锰经热解、煅烧得到纯净二氧化锰。由分析可知,浸出过程中发生的反应为二氧化锰酸性条件下与亚铁离子反应生成锰离子、铁离子和水,由得失电子数目守恒可知硫酸亚铁和二氧化锰的物质的量比为2∶1,故A错误;由分析可知,沉锰过程中发生的反应为加入碳酸氢铵将溶液中的锰离子转化为碳酸锰沉淀,反应的离子方程式为2HC+Mn2+===MnCO3↓+H2O+CO2↑,故B正确;由分析可知,沉锰后过滤得到的含有硫酸铵的滤液可制造化肥,故C正确;由分析可知,沉锰和热解、煅烧过程中都有二氧化碳生成,反应生成的二氧化碳与氨水反应可用于制备碳酸氢铵,故D正确。
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6.(10分)利用分类和氧化还原反应的知识能实现物质的转化。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化。
试剂:C、CO2、Na2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸。
①K2O(一种碱性氧化物)→K2CO3的化学方程式: ;
解析:K2O(一种碱性氧化物)→K2CO3的反应是氧化钾和二氧化碳反应生成碳酸钾,反应的化学方程式:K2O+CO2===K2CO3;
②Na3PO4→H3PO4的离子方程式: ;
解析:Na3PO4→H3PO4的反应是Na3PO4和盐酸反应生成磷酸和氯化钠,反应的离子方程式为P+3H+===H3PO4;浓硫酸→SO2的反应是硫单质和浓硫酸加热反应生成二氧化硫和水,反应的化学方程式:S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O;
K2O+CO2===K2CO3
P+3H+===H3PO4
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6.(10分)利用分类和氧化还原反应的知识能实现物质的转化。
(1)请从下列试剂中选择合适的完成指定转化。
试剂:C、CO2、Na2CO3溶液、K2SO4溶液、盐酸。
③浓硫酸→SO2的化学方程式: 。
S+2H2SO4(浓) 3SO2↑+2H2O
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(2)以石灰渣[主要成分是Ca(OH)2]为原料生产氯酸钾的流程如下:
①氯化反应的温度为60 ℃,产物中的含氯化合物是CaCl2和Ca(ClO3)2,写出氯化反应的化学方程式: ;
解析:氯化反应的温度为60 ℃,产物中的含氯化合物是CaCl2和Ca(ClO3)2,氯化反应的化学方程式:6Ca(OH)2+6Cl2===5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O;
6Ca(OH)2+6Cl2===5CaCl2+Ca(ClO3)2+6H2O
6.(10分)利用分类和氧化还原反应的知识能实现物质的转化。
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(2)以石灰渣[主要成分是Ca(OH)2]为原料生产氯酸钾的流程如下:
②写出复分解反应的化学方程式: 。
解析:复分解反应为KCl和Ca(ClO3)2反应,化学方程式为2KCl+Ca(ClO3)2===2KClO3↓+CaCl2。
2KCl+Ca(ClO3)2===2KClO3↓+CaCl2
6.(10分)利用分类和氧化还原反应的知识能实现物质的转化。
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7.(7分)回答下列问题:
(1)铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为 ;产生的气体为 。比较实验①和②,从氧化还原角度说明H+的作用是 。
解析:根据实验现象,铜片溶解,溶液变蓝,可知在酸性条件下铜和过氧化氢发生反应,生成硫酸铜,离子方程式为Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O;硫酸铜可以催化过氧化氢分解生成氧气,则产生的气体为O2;比较①和②可知,H+的作用是增强H2O2的氧化性。
Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
O2
增强H2O2的氧化性
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(2)雷尼Ni的制备
操作a中,反应的离子方程式是 。
解析:操作a中,铝可以和氢氧化钠反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,离子方程式为2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑。
2Al+2OH-+6H2O===2[Al(OH)4]-+3H2↑
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8.(6分)某学习小组设计如图装置
制取亚氯酸钠(NaClO2)。
(1)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的离子方程式: 。
解析: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、元素守恒得生成NaClO2的化学方程式:2NaOH+H2O2+2ClO2===2NaClO2+O2↑+2H2O;
2OH-+H2O2+2ClO2===2Cl+O2↑+2H2O
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8.(6分)某学习小组设计如图装置
制取亚氯酸钠(NaClO2)。
(2)将NaClO2溶液在一定条件下处理即可得到NaClO2晶体。装置B的作用是_____
。
解析: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。(2)装置B的作用是安全瓶,防止装置C中的液体倒吸入装置A中。
安全
瓶,防止装置C中的液体倒吸入装置A中
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9.(8分)四羟基合铝酸铋{Bi[Al(OH)4]3}主要用作抗酸药及抗溃疡药,具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备四羟基合铝酸铋的一种工艺流程如图所示:
已知:①Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+。
②Sn2+和S在碱性溶液中分别以[Sn(OH)4]2-和[Sn(OH)6]2-的形式存在。
请回答下列问题:
(1)滤渣1中除了硫单质,还含另一种物质是 ,FeCl3与Cu2S反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
SiO2
4∶1
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解析:滤渣1的主要成分是S和SiO2 ;FeCl3与Cu2S反应生成FeCl2、CuCl2和S沉淀,反应的化学方程式为4FeCl3+Cu2S===4FeCl2+2CuCl2+S,则反应中氧化剂氯化铁与还原剂硫化亚铜的物质的量之比为4∶1。
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9.(8分)四羟基合铝酸铋{Bi[Al(OH)4]3}主要用作抗酸药及抗溃疡药,具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备四羟基合铝酸铋的一种工艺流程如图所示:
已知:①Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+。
②Sn2+和S在碱性溶液中分别以[Sn(OH)4]2-和[Sn(OH)6]2-的形式存在。
请回答下列问题:
(2)“还原”时,加入铋的目的是 。
解析: “还原”时,加入铋的目的是将溶液中的铁离子还原为亚铁离子,防止沉铋时有氢氧化铁沉淀生成。
将Fe3+还原为Fe2+,防止沉铋时有Fe(OH)3生成
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9.(8分)四羟基合铝酸铋{Bi[Al(OH)4]3}主要用作抗酸药及抗溃疡药,具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备四羟基合铝酸铋的一种工艺流程如图所示:
已知:①Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+。
②Sn2+和S在碱性溶液中分别以[Sn(OH)4]2-和[Sn(OH)6]2-的形式存在。
请回答下列问题:
(3)在碱性溶液中,可用[Sn(OH)4]2-鉴定Bi3+存在,Bi3+被还原为Bi写出该反应的离子方程式: 。
2Bi3++3[Sn(OH)4]2-+6OH-===2Bi↓+3[Sn(OH)6]2-
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解析:由题意可知,碱性溶液中 [Sn(OH)4]2-与Bi3+反应生成Bi和[Sn(OH)6]2-,反应的离子方程式为2Bi3++3[Sn(OH)4]2-+6OH-===2Bi↓+3[Sn(OH)6]2-。
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9.(8分)四羟基合铝酸铋{Bi[Al(OH)4]3}主要用作抗酸药及抗溃疡药,具有中和胃酸和收敛作用。以辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有SiO2、Cu2S、FeS2杂质)为原料制备四羟基合铝酸铋的一种工艺流程如图所示:
已知:①Cu(OH)2能溶于氨水生成[Cu(NH3)4]2+。
②Sn2+和S在碱性溶液中分别以[Sn(OH)4]2-和[Sn(OH)6]2-的形式存在。
请回答下列问题:
(4)在氢氧化钠溶液中,次氯酸钠能将Bi(OH)3氧化为NaBiO3,写出该反应的化学方程式: 。
Bi(OH)3+NaOH+NaClO===NaBiO3+NaCl+2H2O
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解析: 由题意可知,在氢氧化钠溶液中,次氯酸钠溶液与Bi(OH)3反应生成NaBiO3、氯化钠和水,反应的化学方程式为Bi(OH)3+NaOH+NaClO===NaBiO3
+NaCl+2H2O。
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10.(8分)(2025·苏锡常镇四市月考)碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种
工艺流程如图:
已知TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和Te。回答下列问题:
(1)阳极泥预处理时发生反应:Cu2Te+O2 CuO+TeO2(反应未配平),Cu2Te中Te的化合价为 ,该反应中氧化剂与还原剂的物质的量之比为 。
-2
2∶1
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解析:TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱,由制备流程可知,加NaOH溶液反应后过滤除去杂质Ag、Au,得到Na2TeO3溶液,再加硫酸沉降经过滤得到TeO2沉淀,再用盐酸溶解生成四氯化碲,最后用二氧化硫还原制成粗碲,粗碲经电解精炼得到高纯碲。
(1)Te位于元素周期表第五周期ⅥA族,则Cu2Te中Te的化合价为-2价、Cu的化合价为+1价,反应中Cu、Te化合价升高,O化合价降低,由得失电子数目守恒可得:n(O2)×4=n(Cu2Te)×(1×2+6),则n(O2)∶n(Cu2Te)=2∶1;
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10.(8分)(2025·苏锡常镇四市月考)碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种
工艺流程如图:
已知TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和Te。回答下列问题:
(2)“过滤Ⅰ”所得滤液中,阴离子主要有 ,要从滤渣1中分离出Au,可以向滤渣中加入的试剂是 。
Te、OH-
稀硝酸
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解析:TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱,由制备流程可知,加NaOH溶液反应后过滤除去杂质Ag、Au,得到Na2TeO3溶液,再加硫酸沉降经过滤得到TeO2沉淀,再用盐酸溶解生成四氯化碲,最后用二氧化硫还原制成粗碲,粗碲经电解精炼得到高纯碲。
(2)TeO2是两性氧化物,加入氢氧化钠溶液,TeO2与氢氧化钠溶液反应生成Te,反应的离子方程式为TeO2+2OH-===Te+H2O,则“过滤Ⅰ”所得滤液中,阴离子主要有Te、OH-;“过滤Ⅰ”所得滤渣1主要为Ag、Au,若要分离出Au,应该加入稀硝酸溶解Ag;
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10.(8分)(2025·苏锡常镇四市月考)碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种
工艺流程如图:
已知TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和Te。回答下列问题:
(3)步骤②控制溶液的pH为4.5~5.0,反应的化学方程式为__________________
,防止酸度局部过大的操作是 。
H2SO4+Na2TeO3
缓慢加入硫酸并不断搅拌
===Na2SO4+TeO2↓+H2O
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解析:TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱,由制备流程可知,加NaOH溶液反应后过滤除去杂质Ag、Au,得到Na2TeO3溶液,再加硫酸沉降经过滤得到TeO2沉淀,再用盐酸溶解生成四氯化碲,最后用二氧化硫还原制成粗碲,粗碲经电解精炼得到高纯碲。
(3)TeO2是两性氧化物,能与加入的硫酸反应,反应的化学方程式为H2SO4+Na2TeO3===Na2SO4+TeO2↓+H2O;H2SO4过量,会导致TeO2继续与H2SO4反应导致损失,应缓慢加入H2SO4,并不断搅拌防止局部酸度过大导致TeO2溶解;
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10.(8分)(2025·苏锡常镇四市月考)碲被誉为“现代工业、国防与尖端技术的维生素”,它在地壳中平均的丰度值很低,铜阳极泥中碲的回收越来越引起人们的重视。某电解精炼铜的阳极泥经预处理后主要含有TeO2和少量Ag、Au,以此预处理阳极泥为原料制备单质碲的一种
工艺流程如图:
已知TeO2是两性氧化物,微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱分别生成Te4+和Te。回答下列问题:
(4)步骤④发生反应的离子方程式是 。
Te4++2SO2+4H2O===Te↓+2S+8H+
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解析:TeO2微溶于水,易溶于较浓的强酸和强碱,由制备流程可知,加NaOH溶液反应后过滤除去杂质Ag、Au,得到Na2TeO3溶液,再加硫酸沉降经过滤得到TeO2沉淀,再用盐酸溶解生成四氯化碲,最后用二氧化硫还原制成粗碲,粗碲经电解精炼得到高纯碲。
(4)TeO2沉淀溶于盐酸生成四氯化碲,SO2有还原性,将四氯化碲还原为碲,反应的离子方程式为Te4++2SO2+4H2O===Te↓+2S+8H+。
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