2023届化学复习通用暑假分层作业第04练 以陌生方程式的书写突破氧化还原反应（解析版）.pdf

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1、第 0 4 练 以 IB生方程式的书写突破氧化还原反应【知识结构】【思维模型】【解题步骤】陌生氧化还原反应方程式书写的具体步骤第 一 步 根 据 元 素 化 售 价 的 升 降，判断氧化剂、还原剂、：丁 二 氧化产物、还原产物!0 ，二二=二二按“领化剂+还原剂一还原产物+钝化产物”写 出 方i第二步 L 程式，根据得失电子守恒配平上述四种物质3:=二加普根据电荷守恒M反应物的酸碱性，在方程式左边！年二歹.厂 或右边补充H+、OH-或等0 :二二二二二二二二二二二二二二二二二二：第四步卜根据质埴守恒配平反应方程式守恒法解题步骤“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。“二定

2、得失数”：确定一个原子或离子得失电子数（注意化学式中的原子个数）。“三列关系式”：根据题中物质的物质的量和得失电子守恒列出关系式。（氧化剂）X 变价原子个数X化合价变化值=（还原剂）X 变价原子个数X化合价变化值。1.+6 价铭的化合物毒性较大，常 用 NaHSO3将废液中的CrzO歹还原成Cr3+,该反应的离子方程式为【答案】Cr2Or+3HSO3+5H+=2 C r+3 S O r+4 H2O【解析】根据题意，氧化剂是CnO彳，还原剂是H S O 3,氧化产物是SOW，还原产物是CN+。根据化合价升降总数相等、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式：Cr2O r+3H SO?+5H=2C r3+

3、3SOF+4H2O（.2 .焦亚硫酸钠(N a 2 s 2 O 5)可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中N a 2 s 2 O 5 残留量时，取葡萄酒样品，用碘的标准液滴定至终点。滴定反应的离子方程式为.【答案】S2O r+2 l 2+3 H2O=2 S O r+4 l +6 H【解析】由N a 2 s 2 O 5 可用作食品的抗氧化齐/可知N a 2 s 2 O 5 被氧化作还原剂，发生氧化反应，硫元素化合价升高为+6价，氧化产物为SO/,碘单质为氧化剂，发生还原反应，碘元素化合价降低为一1 价，还原产物 为 广。再由化合价升降总数相等、电荷守恒、质量守恒，可写出反应的离子方程式为S2Or

4、+2 I2+3 H2O=2 S O?+4 r+6 H+3 .以C L、N a O H、(N H 2)2 C O(尿素)和S O 2 为原料可制备N 2 H 4 此 0(水合啡)和无水N a 2 s o 3，其主要实验流程如下：NaOH溶 液 尿 素 S025.步匕I T 步嬴|一|步 翼 卜”Na2c o一 步:l Vi Na2sO3水合朋溶液步 骤 I 制备N a C K)溶液时，若温度超过4 0 C,C L 与 N a O H 溶液反应生成N a C I C h 和 NaCL 其离子方程式为。【答案】3 C 12+6 O H =5 C 1+C I O 3 +3 H2O【解析】由题意知，该反

5、应的反应物为氯气和N a O H,4 0 以上时生成物为N a C I C h 和 N a C I,根据氧化还原反应方程式的书写要求和步骤，可写出反应的离子方程式为3 C 12+6 O H =5 C r+C l O；+3 H2O o4 .工业上常将含碑废渣(主要成分为A s 2 s 3)制成浆状，通入0 2 氧化，生 成 H 3 A S O 4 和单质硫。写出发生反应的化学方程式：.【答案】2 A s 2 s 3+5 O2+6H2O=4 H3ASO4+6 S【解析】由题意可知:A s 2 s 3+O 2 +H 3 A S O 4+S,1 m o l A s 2 s 3 共升高10 价，1 m

6、o l C h 降低4价。先根据化合价升降总数相等配平：2 A s 2 s 3+5 0?4H3ASO4+6 S,再考虑质量守恒，反应前少12 H、6 0,所以反应的化学方程式为 2 As 2 s 3+5O2+6H2O=4H3ASO4+6S。5 .S C R(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NO 1排放，其工作原理如图：尿素水溶液/Q氧化处理后的尾气干助、出。即、02等)%素热分AL 一 SCR催化反应器(1)尿 素 C O(NH2)2水 溶 液 热 分 解 为 N H3和C O 2 ,该 反 应 的 化 学 方 程 式：(2)反应器中N H3还原N 02的化学方程式：

7、o(3)当燃油中含硫量较高时，尾气中S 02 在。2 作用下会形成(NH 4)2 S C 4,使催化剂中毒。用化学方程式表示(NH 4)2 S C 4 的形成：。【答案】(1)C O(NH2)2+H2O=CO2t +2 NH3t催化剂 8 NH 3+6 NO 2 =7 N2+12 H2O(3)2 S C 2+O 2+4 NH 3+2 H2O=2(NH 4)2S O4【解析】(1)反应物为H 2 O 和 C O(NH 2)2,生成物为NH 3 和 C O 2,反应条件为加热，结合元素守恒可写出该反应的化学方程式。(2)反应物为NH 3 和 N O?,生成物为N2 和 H 2 O,反应需在催化剂作

8、用下进行。(3)NH 3、S O 2、02 和 H2O 反应生成(NH 4)2 S O 4。能力提升练6.铭及其化合物常被应用于冶金、化工、电镀、制药等行业，但使用后的废水因其中含高价格的化合物而毒性很强，必须进行处理。工业上往往采取下列循环工艺防止铭的污染：Cr：O打C.C r(H)3)CrOj-(1)上 述 各 步 反 应 中 属 于 氧 化 还 原 反 应 的 是(填 序 号)。(2)第步，含 C r20r的废水在酸性条件下用绿矶(FeSOr7H2。)处理，写出并配平反应的离子方程式：(3)第步，向上述反应后的溶液中加入适量的碱石灰，使格离子转变为Cr(0H)3沉淀。处理后，沉淀物中除了

9、 Cr(0H)3外，还有、(写化学式).已知Cr(0H)3性质类似A1(OH)3,是既能与强酸 反 应 又 能 与 强 碱 反 应 的 两 性 物 质，写 出 从 该 沉 淀 物 中 分 离 出 Cr(OH)3的 离 子 方 程 式：(4)回收所得的Cr(0H)3,经步处理后又可转变成K2Cr2O7o 纯 净 的 K2Cr2O7常用于准确测定Na2s2O3溶液的物质的量浓度，方法如下：Cr2O7+6F+14H+=3 I2+2CP+7H2O 2s2。1+I2=S40 r+2 F准确称取纯净的KzCnCh 0.122 5 g,配成溶液，用上述方法滴定，消耗Na2s2O3溶液25.00 mL。则Na

10、2s2O3溶 液 的 物 质 的 量 浓 度 为(保 留 四 位 有 效 数 字)。【答案】(2)Cr20 r+6Fe2+14H+=2 C r3+6Fe3+7H2O(3)Fe(OH)3 CaSO4Cr(OH)3+OH=CrO2+2H2O CrO?+CO2+2H2O=C r(O H)3；+HCO(4)0.100 0molL 1【解析】(1)中倍元素由+6 价降至+3 价，中铭元素由+3 价升至+6 价。(2)亚铁离子具有还原性，与重倍酸根离子反应生成铭离子和铁离子，反应的离子方程式为Cr2O f+6Fe2+14H=2Cr3+6Fe3+7H2Oo(3)加入绿矶反应后，溶液中有铁离子和硫酸根离子，再

11、加入碱石灰，除 生 成 Cr(OH)3 外，还会生成Fe(OH)3 和 CaSO4o 氢氧化络类似氢氧化铝，具有两性，能与氢氧化钠反应生成CrO。Cr(OH)3+OH=C rO2+2H2O,通入过量的 CO2 生成 Cr(OH)3、HCO3：CrO2+CO2+2H2O=Cr(OH).4+HCO3(4)根 据 反 应 得 关 系 式 K2Cr2O7 312 6Na2s2O3，(Na2s2O3)=6n(K2Cr2O7).c(Na2s2O3)=6x0.1225g _,r 八 M 1 1 r c 八 八 r 0.1 00()IT 101 0L o294g mol*x0.025 00L7.NaCK)2是

12、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:NaC103 食盐水硫酸、SO2 f 反 应+C102f 电 解 f 结晶、干 燥 fN a C Q j产品I -回 收 I I尾气吸收:成品液-rNaHSO,NaOIk H2O2回答下列问题：(l)NaC102中氯元素的化合价为 o(2)写出“反应”步骤中生成C1O2的化学方程式：,(3)“电解”所用食盐水由粗盐水精制而成，精制时，为 除 去Mg?+和C a 2+,要加入的试剂分别为、。“电解”中 阴 极 反 应 的 主 要 产 物 是。(4)“尾气吸收”是吸收“电解”过程排出的少量C1O2此吸收反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之

13、比为,该 反 应 中 氧 化 产 物 是。(5)“有效氯含量”可用来衡量含氯消毒剂的消毒能力，其定义是每克含氯消毒剂的氧化能力相当于多少克C L的氧化能力。NaCICh的 有 效 氯 含 量 为。(计算结果保留两位小数)【答案】(1)+3 2NaQCh+SO2+H2SO4=2C1O2+2NaHSO4(3)NaOH 溶液 Na2cCh 溶液 C Q (或 NaC。)(4)2：1 02(5)1.57【解析】(DNaClCh中氯元素化合价为+3。(2)从流程图看出，反应物是氯酸钠、二氧化硫、硫酸，产物为硫酸氢钠、二氧化氯，根据化合价升降总数相等、原子守恒配平化学方程式：2NaClO3+SO2+H2s

14、o4=2C1C)2+2NaHSO4o (3)粗盐提纯中加入氢氧化钠溶液沉淀镁离子，加入碳酸钠溶液沉淀钙离子。电解过程中C102在阴极放电得到C IO 2,故阴极反应的主要产物为NaClO”(4)依题意，用含氢氧化钠的双氧水吸收尾气中的二氧化氯的发生反应化学方程式为2C1O2+H2O2+2OH-=2C1OE+O2+2H2O,CIO2作氧化剂，H2O2作还原剂，故氧化剂与还原剂的物质的量之比为2：1,该反应中氧化产物为02。(5)氯气、亚氯酸钠的氧化能力就是得电子能力，得电子数相等时，氧化能力相当。氯气、亚氯酸钠最终还原为Cl 根据：a4e 得 2 bNaClO，_ 0和Cl2-2。一可知，得电子

15、数相等时存在NaCICh2 c k，故亚氯酸钠的有效氯含量为71x290$167。8.工业上以软镒矿(主要成分MnCh)为原料，通过液相法生产KMnCU。即在碱性条件下用氧气氧化MnCh得至ijKzM nC U,分离后得到的KzMnCU，再用惰性材料为电极电解KzMnCU溶液得到KMnC4,其生产工艺简略如下:K循环2锌(反器卜份离器I户 则I电解槽卜份/器n卜 画 而矿 TE Z n02 循 环 1(1)反应器中反应的化学方程式为_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _(2)生产

16、过程中最好使用含MnO2 80%以上的富矿，因为MnCh含量最低的贫矿中Al、S i的氧化物含量较高，会导致KOH消耗量_ _ _ _ _ _ _ _ _ _(填“偏高”或“偏低”)。(3)电解槽中总反应的离子方程式为。(4)在传统工艺中得到K2MnO后，向其中通入适量CO2反应生成黑色固体、KMnO 等，反应的化学方程式为.上述反应中氧化剂与还原剂的质量比为。与该传统工艺相比，电解法的优势是.(5)用高镒酸钾测定草酸结晶水合物的纯度：称草酸晶体样品0.500 g 溶于水配制成100 mL 溶液，取出20.00 m L用 0.020 O m olLr的酸性KMnCU溶液滴定(杂质不反应)，至溶

17、液呈浅粉红色且半分钟内不褪去，消耗KMnCU溶 液 14.80 m L,则 该 草 酸 晶 体 的 纯 度 为=(结果保留三位有效数字)(已知该草酸结晶水合物H2c2。#2氏0 的相对分子质量为126)【答案】(l)4KOH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O(2)偏高电解(3)2MnOr+2H2O=2 M n O 4+2 O H +H2f(4)3K2MnO4+2CO2=2K M nO4+MnO2+2K2CO3 1 ：2 产率更高、KOH 循环利用(5)93.2%【解析】根据题给流程和信息知，反应器中KOH、MnO?和 Ch反应生成K2MnO4和 H 2O,利用化合价升降法配平，反应的

18、化学方程式为4KoH+2MnO2+O2=2K2MnO4+2H2O。(2)若贫矿中Al、S i的氧化物含量较高，发生反应：AI2O3+2KOH=2KAIO2+H2O,SiO2+2K O H=K2SiO3+H2O,会导致 KOH 消耗量偏高。(3)电解锌酸钾溶液制备高镭酸钾，电解槽中阳极发牛.氧化反应，M nO l失电子转化为MnO 电极反应 式 为 2MnOa 2e=2M nO i,阴极发生还原反应，电极反应式为2H2O+2e-=H2T+2OH一，两式相加得总电解反应的离子方程式为2MnOF+2H2O _ 2 M n O4+2OH+H 2 b 向 K2MnO4溶液中通入适量CO2,二者反应生成黑

19、色固体MnO2,KMnO4,利用化合价升降法配平，该反应的化学方程式为3K2M11O4+2CO2=2K M nO4+MnO2+2K2CO3,反应中3 mol IQMnO 有 1 mol镭原子化合价由+6 价降为+4 价，作氧化剂，有 2 moi镒原子化合价由+6 价升高到+7 价，作还原剂，氧化剂与还原剂的质量比为1 ：2。电解法的优势是产率更高、KOH循环利用。(5)酸性高锌酸钾溶液与草酸反应的离子方程式是6H+2MnO4+5H2C2O4=2 M n2+8H q+1 OC02f,则样品中草酸晶体的物质的量为“(H2c2O42H2O)=5x14.8x103x0.02x5/2 mol=3.7x1

20、0 3 m o l,草酸晶体的质量为 3.7x10 3 moix 126 g/mol=0.466 2 g,则该草酸晶体的纯度为然詈x 100%=93.2%。霎 真 题 练1.(2 0 2 2 年全国甲卷)硫酸锌2桔04)是制备各种含锌材料的原料，在防腐、电镀、医学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。菱锌矿的主要成分为Z n CO s，杂质为S i。,以及Ca、M g、Fe、C u 等的化合物。其制备流程如下：滤渣 滤渣 滤渣 滤渣(4)向8 0 9 0 的滤液中分批加入适量K M n O4溶液充分反应后过滤，滤渣中有M n O?,该步反应的离子 方 程 式 为。【答案】(4)3 Fe2+M n

21、 O4+7 H2O=3 Fe(O H)3 1+M n O 2 1+5 H+【解析】(4)向 8 0 9 0 滤液中加入K M n C U 溶液，可氧化Fe?+,得到Fe(O H)3 和 M n O?的滤渣，反应的离子方程式为 3 Fe2+M n O4+7 H 2 O=3 Fe(O H)3；+M n O2l+5 H+；2.(2 0 2 2 年全国乙卷)废旧铅蓄电池的铅膏中主要含有P b S O,、P b O?、P b O 和 P b。还有少量B a、Fe、A l 的盐或氧化物等。为了保护环境、充分利用铅资源，通过下图流程实现铅的回收。Na2cO 3 H AC,H2O2 NaOH滤液 滤渣 滤液在

22、“酸浸”中，除加入醋酸(H A c),还要加入凡。2。(i )能被H02氧 化 的 离 子 是:。口耳。?促进了金属P b 在醋酸中转化为PM A%,其 化 学 方 程 式 为；(i i i)H2O2也能使P b O?转化为P b(A c)2,H2O2的作用是。【答案】(3 )Fe2+P b+H 2 O 2+2 H A c=P b(A c)2+2 H2O 作还原剂【解析】(3 )(i)过氧化氢有氧化性，亚铁离子有还原性，会被过氧化氢氧化为铁离子。(i i)过氧化氢促进金属P b 在醋酸溶液中转化为P b(A c)2,过氧化氢与P b、H A c 发生氧还原反应生成P b(A c)2和 H 2

23、O,依据得失电子守恒和原子守恒可知，反应的化学方程式为：P b+H 2 02+2 H A c=P b(A c)2+2 H 2 0 o(i i i)过氧化氢也能使P b O z 转化为P b(A c)2,铅元素化合价由+4 价降低到了+2 价，P b Ch 是氧化剂，则过氧化氢是还原剂。3.(2 0 2 1 年全国甲卷)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：以 N a l O,为原料制备I 2 的方法是：先向N a l O,溶液中加入计量的N a H SO,，生成碘化物；再向混合溶液中加入NalO,溶液，反应得到I?,上述制备h 的 总 反 应 的 离 子

24、方 程 式 为=【答案】(2)210；+5HS0=I2+5S0；-+3H+H20【解析】(2)先向NaK3溶液中加入计量的N aH SO j,生成碘化物即含r 的物质；再向混合溶液中(含1-)加入NaIC3溶液，反应得到二，上述制备L的两个反应中r 为中间产物，总反应为I。：与HSO3发生氧化还原反应，生成SO：和L，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：210；+5HSO-=1,+580+3H*+H:0 ,故答案为：2IO；+5HSO；=12+5SO+3H+H2O；4.(2020年全国1卷)帆具有广泛用途。黏土钮矿中，钢以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝

25、硅酸盐，以及Si02、Fe3O4 采用以下工艺流程可由黏土机矿制备NH4VO3。30%H,SO.NaOH NaOH HC1 NH.C1MnO2滤渣 滤液 滤渣 滤渣 滤液“酸浸氧化”中，V0+和 V02+被氧化成VO；,同时还有 离子被氧化。写出V0+转化为VO；反应的离子方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。vn+【答案】Fe2+VO+MnO2+2H+=2+Mn2+H2O【解析】(2)“酸浸氧化”中，机矿粉中的Fe3CU与硫酸反应生成FeSO、FeSO S和水，MnCh具有氧化性，Fe2+具有还原性，则 VO+和 VO2+被氧化成VO；的同时还有Fe2+被氧化，反应的离子方程式为

26、MnO2+2Fe2+4H+=Mn2+2Fe3+2H2O；VO+转化为 VO；时，帆元素的化合价由+3 价升至+5 价，ImolVCT失去2moi电 子,MnCh被还原为MM+,M n元素的化合价由+4价降至+2价,ImolMnCh得到2moi电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO+转化为VO；反应的离子方程式为VO+MnO2+2H+=VO；+Mn2+H2O,故答案为：Fe2+,VO+MnO2+2H+=VO；+Mn2+H2O；5.(2020年全国3 卷)某油脂厂废弃的油脂加氢锲催化剂主要含金属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镁制备硫酸银晶体

27、(NiSO#7H2O)：NaOH溶液 稀H2so.HQ工溶液NaOH溶液滤液 滤渣 滤渣(5)硫酸像在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作锲镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _。【答案】2Ni2+ClO-+4OH_=2NiOOH；+Cr+H2O【解析1 (5)由题干信息，硫酸镇在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni?+被氧化为NiOOH沉淀，CKT被还原为C，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2+ClO_+4OH_=2NiOOHJ,+Cr+H2O,故答案为：222+。0-+40田=2200

28、11+0-+1七0；6.（2019年全国H卷）立德粉ZnS-BaSOM也称锌领白），是一种常用白色颜料。以重晶石（BaSO。为原料,可按如下工艺生产立德粉：水麒 焉-|告 叵 西 还 原 料 卡 扁 一 踹 一900-1 200 C|沉淀器卜硫酸锌分离一干燥一立德粉洗 涤 粉 碎 成 品在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化根，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 09001200 一定条件【答案】BaSO4+4 C-BaS+4CO|CO+H2O-CO2+H2【解析】由流程图中的原料为重:晶石和焦

29、炭粉经回转炉、浸出槽后得到净化的BaS溶液，可判断重晶石（BaSCM与焦炭粉反应生成B aS和有毒气体C O,根据化合价升降法可配平氧化还原反应方程式BaSO49001 200+4 C-BaS+4COf；C O 与水蒸气反应得到的清洁能源气体为H 2,另一种产物为CCh，则 CO与水蒸气反应的化学方程式为CO+H2O=CO2+H2。7.（2019年全国HI卷）高纯硫酸锦作为合成银钻镒三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化镭粉与硫化镒矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、S i等元素）制备，工艺如图所示。回答下列问题：H2sO4 Mn（）2 氨水 Na2s MnF2 NH4HCO3MnsrI I I I I I滤渣1 滤渣2 滤渣3 滤渣4H,SO.MnSOj 4 MnCO,-“滤 渣 1”含 有 S和;写 出“溶 浸”中 二 氧 化 镒 与 硫 化 镭 反 应 的 化 学 方 程 式【答案】SiO2（不溶性硅酸盐）MnO2+MnS+2H2SO4=2M nSO4+S+2H2O【解 析】硫 化 钵 矿 及 二 氧 化 钛 粉 末 中 加 入 硫 酸 后，发 生 氧 化 还 原 反 应：MnOi+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H 2O,故滤渣1 的主要成分为S 和 SiC）2（不溶性硅酸盐）。