内容正文:
高考热点2 信息型氧化还原方程式的书写与配平
1.【答案】(1)SiO2 SO2+Co2O3+H2SO42CoSO4+H2O
(2)Fe+2H+Fe2+H2↑ Rh+6HCl+HNO3H3+NO↑+2H2O
(3)CuCl2+2K+F2K2CuF4+2KCl
(4)2Mn+3Mn2++2H2O5MnO2↓+4H+
(5)NaAlH4+2H2ONaAlO2+4H2 ↑
(6)4H++5ClCl-+4ClO2 ↑ +2H2O
(7)PbO+ClO-PbO2+Cl-
(8)4Ag+4NaClO+2H2O4AgCl+4NaOH+O2 ↑
(9)4CuCl+O2+8H2O2[Cu2(OH)2Cl2· 3H2O]
2.【答案】①7∶4 ②2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH2Na2CrO4+8H2O。
【解析】“碱浸氧化”时加入的氧气作氧化剂,1个FeO·Cr2O3升高7价,一个氧气降低4价,根据电子得失守恒可得氧化剂和还原剂的物质的量之比为7∶4。“碱浸氧化”中,加入的氧气作氧化剂,1个FeO·Cr2O3升高7价,一个氧气降低4价,反应的化学方程式为2Cr(OH)3+3H2O2+4NaOH2Na2CrO4+8H2O。
3.【答案】(1)Cu2+ (2)2Au+8HCl+3H2O22HAuCl4+6H2O (3)AgCl (4)[Ag(S2O3)]3-+e-Ag↓+2S2 Na2S2O3 (5)3∶4
【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。
(1)由分析可知,铜阳极泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被转化为Cu2+进入浸取液1中,故浸取液1中含有的金属离子主要是Cu2+。(2)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2Au+8HCl+3H2O22HAuCl4+6H2O。(3)根据分析可知,浸渣2中含有AgCl,与Na2S2O3反应转化为[Ag(S2O3)2]3-。(4)电沉积步骤中,阴极发生还原反应,[Ag(S2O3)2]3-得电子被还原为Ag,电极反应式为[Ag(S2O3)2]3-+e-Ag↓+2S2;阴极反应生成S2,同时阴极区溶液中含有Na+,故电沉积步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用得物质为Na2S2O3。(6)还原步骤中,HAuCl4被还原为Au,Au化合价由+3价变为0价,一个HAuCl4转移3个电子,N2H4被氧化为N2,N的化合价由-2价变为0价,一个N2H4转移4个电子,根据得失电子守恒,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为3∶4。
4.B 【解析】①为CuO与HCl反应生成Cu(OH)Cl,属于化合反应,③为Cu2OCl2生成CuCI2和CuO,属于分解反应,A正确;⑤中反应4CuCl+O22Cu2OCl2,CuCl2和O2个数比为4∶1,B错误∶反应④中,CuCl2→CuCl,化合价降低,为还原产物,C正确;结合机理,总反应为4HCl+O22H2O+2Cl2,D正确。
5.【答案】①S ②2H2S+O22S↓+2H2O
【解析】①在图示过程i中,CuS与Fe3+反应生成S和Cu2+、Fe2+,S元素的化合价升高,被氧化。②由图可知:一共发生的有三个反应H2S+Cu2+CuS↓+2H+、CuS+2Fe3+2Fe2+Cu2++S、4Fe2++4H++O24Fe3++2H2O,由此可以推出总反应:2H2S+O22S↓+2H2O。
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高考热点2 信息型氧化还原方程式的书写与配平
1.建立陌生化学方程式的书写思路
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。
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律。
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应,除遵循质量守恒外,还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规律)即可。
2.氧化还原反应方程式的书写步骤
3.循环转化关系图中物质变化分析思路
(1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。
(2)若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物。
(3)若某物质先参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。
热点训练
类型1 根据事实和实验现象推理书写方程式
1.(1)(2025·湖南卷)一种从深海多金属结核[主要含MnO2、FeO(OH)、SiO2,有少量的Co2O3、Al2O3、NiO、CuO]加入SO2和H2SO4“酸浸还原”时,“滤渣”的主要成分是 (写化学式);
SO2还原Co2O3的化学方程式为 。
(2)(2025·河南卷)向预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少量SiO2]加入浓盐酸得到“酸溶1”,“酸溶1”的目的是 (写离子方程式),将“酸溶1”过滤,同滤渣中加入王水得到“酸溶2”。已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6],则生成该物质的化学方程式为 。
(3)(2023·山东卷改编)一定条件下,CuCl2、K与F2反应生成KCl和化合物K2CuF4的化学方程式: 。
(4)KMnO4氧化废水中Mn2+生成MnO2的离子方程式为 。
(5)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为 。
(6)在酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为 。
(7)PbO2可由PbO与次氯酸钠溶液反应制得,反应的离子方程式为 。
(8)NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2,该反应的化学方程式为 。
(9)在45~50 ℃时向CuCl悬浊液中持续通入空气,得到碱式氯化铜[Cu2Cl2·3H2O],该反应的化学方程式为 。
类型2 依据流程信息书写方程式
2.(2026·广东广州月考)铬酸钠(Na2CrO4)是一种重要的化工原料。一种由铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3,还含有硅、镁、铝的化合物等杂质)为原料制备Na2CrO4。的工艺流程如下:
①“碱浸氧化”时,FeO·Cr2O3转化为Fe2O3和Na2CrO4,该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为 。
②“碱溶氧化”中,生成Na2CrO4,反应的化学方程式为 。
3.(2026·安徽六安月考)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。
回答下列问题:
(1)“浸出液1”中含有的金属离子主要是 。
(2)“浸取2”步骤中,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)]3-。
(4)“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后,阴极区溶液中可循环利用的物质为 (填化学式)。
(5)“还原”步骤中,被氧化的N2H4与产物Au的物质的量之比为 。
类型3 依据反应机理图信息书写方程式
4.(2026·广东佛山期中)工业副产物HCl可用Deacon催化法制成Cl2,实现氯资源再利用。下图为该法的一种催化机理。下列说法不正确的是 ( )
A.①为化合反应,③为分解反应
B.⑤中反应的CuCl和O2个数比为2∶1
C.反应④中,CuCl为还原产物
D.总反应为4HCl+O22H2O+2Cl2
5.(2026·广东深圳期中)H2S的转化是资源利用和环境保护的重要研究课题。将混有H2S的空气通入FeCl3、FeCl2、CuCl2的酸性混合溶液中反应回收S,其物质转化如图所示。
①在图示过程ii中,被氧化的元素是 (填元素符号)。
②写出反应i、ii、iii的总反应的化学方程式: (忽略反应条件)。
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