2026届高考化学一轮复习讲义 热点专攻 信息型氧化还原反应方程式的书写

热点专攻 信息型氧化还原反应方程式的书写 课前学习任务 热点精讲 依据电子得失守恒、原子守恒、电荷守恒进行配平的具体步骤 例.(2024·安徽卷改编)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。 (1)“浸取1”中铜发生反应的离子方程式为  　 。  (2)“浸取2”中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为　 。  (3)“浸取3”步骤中,“浸渣2”中的　　　　　　(填化学式)转化为[Ag(S2O3)2]3-。  (4)“还原”步骤生成Au的化学方程式为  　。  课堂核心考点 题组1　依据描述信息书写氧化还原反应方程式 1.(1)(2023·辽宁卷节选)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)[Co(OH)2]在空气中可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为　 。  (2)(2023·山东卷节选)三氯甲硅烷(SiHCl3)易水解,已知电负性Cl>H>Si,SiHCl3在浓NaOH溶液中发生反应的化学方程式为  (3)(2023·天津卷节选)已知铜可以与过氧化氢、稀盐酸反应制备CuCl2,写出该反应的化学方程式:　。  题组2　依据流程信息书写氧化还原反应方程式 2.(2023·全国乙卷节选)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: (1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (3)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  3.(2024·全国甲卷节选)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+2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。 (1)“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  (2)“沉锰”步骤中,生成1.0 mol MnO2,产生H+的物质的量为　　　　　。  (3)“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。  课后练习 一、填空题 1．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。 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 。 2．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： 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 CO 分压 该温度下，与C、反应的总化学方程式为 。 3．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： 煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。 4．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： 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 。 5．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： “浸取2”步骤中，单质金转化为的化学方程式为 。 6．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： “氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。 7．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： “煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料，其工艺如下： 该工艺经碳热还原得到，“焙烧”生成的化学方程式为 。 8．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： (1)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 。 (2)溶解阶段，将溶液pH先调到1.5～2.0，反应后再回调至4.5。盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为 。 9．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 将通入和的混合溶液可制得，该反应的化学方程式为 。 10．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： “还原酸浸”时，反应的离子方程式为 。 答案解析 课堂核心考点 例题 答案 (1)Cu+H2O2+2H+Cu2++2H2O (2)2Au+8HCl+3H2O22HAuCl4+6H2O (3)AgCl (4)4HAuCl4+3N2H44Au+3N2↑+16HCl 热点精练 1.答案 (1)4Co(OH)2+O24CoO(OH)+2H2O (2)SiHCl3+5NaOH(浓)Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O (3)Cu+H2O2+2HClCuCl2+2H2O 解析 (2)依据电负性Cl>H>Si可知,在SiHCl3中,Si为+4价、H为-1价、Cl为-1价,其与浓NaOH溶液发生反应的化学方程式为SiHCl3+5NaOH(浓)Na2SiO3+H2↑+3NaCl+2H2O。 2.答案 (1)MnCO3+H2SO4MnSO4+CO2↑+H2O (2)Mn2++2H2OMnO2+H2↑+2H+ (3)2Li2CO3+8MnO22CO2↑+O2↑+4LiMn2O4 课后练习 1． 增大反应速率，提高浸出率 MnO2+4H++2Fe2+Mn2++2Fe3++2H2O 【分析】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。 【详解】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。 2．5TiO2+6C+10Cl25TiCl4+2CO+4CO2 【分析】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。 【详解】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。 3．2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑ 【分析】根据题给的流程，将菱锰矿置于反应器中，加入硫酸和MnO2，硅不反应，其余固体溶解为离子，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Fe3+、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。 【详解】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↑。 4． 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 【分析】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。 【详解】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；根据得失电子守恒及电荷守恒：。 5． 【分析】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Na2S2O3，将AgCl转化为[Ag(S2O3)2]3-，得到浸出液3，利用电沉积法将[Ag(S2O3)2]3-还原为Ag。 【详解】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：。 6． 【分析】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pH=5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。 【详解】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(pH=5)，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：、。 7． 【分析】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。 【详解】该工艺经碳热还原得到，“焙烧”时、反应生成，其化学方程式为。 8．(1) +6 2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O (2)2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣=2Ce3++Cl2↑+8H2O 【分析】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。 【详解】（1）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。 （2）根据后续流程可知，盐酸溶解Ce(OH)4生成+3价Ce，则发生氧化还原反应，其离子方程式为：2Ce(OH)4+8H++2Cl﹣=2Ce3++Cl2↑+8H2O。 9．4++2=3+CO2 【分析】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。 【详解】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。 10． 【分析】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。 【详解】“还原酸浸”时，被亚硫酸钠还原为，该反应的离子方程式为。 学科网（北京）股份有限公司 $$