专题2.4陌生化学方程式的书写（精讲深剖）-2019领军高考化学一轮复习Word版含解析.doc

第 4 讲 陌生化学方程式的书写 真题速递 1．（2017 课标Ⅰ）（14 分）Li4Ti5O12 和 LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主 要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、SiO2 等杂质）来制备，工艺流程如下： 回答下列问题： （1）“酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为 70%时，所采 用的实验条件为___________________。 （2）“酸浸”后，钛主要以 TiOCl42－形式存在，写出相应反应的离子方程式____________。 （3）TiO2·xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示： 温度/℃ 30 35 40 45 50 TiO2·xH2O 转化率% 92 95 97 93 88 分析 40℃时 TiO2·xH2O 转化率最高的原因__________________。 （4）Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为__________________。 （5）若“滤液②”中 c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加 1 倍），使 Fe3+ 恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=1×10-5 mol/L，此时是否有 Mg3(PO4)2 沉淀生成？___________ （列式计算）。 FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 1.3×10-22、1.0×10-24。 （6）写出“高温煅烧②”中由 FePO4 制备 LiFePO4 的化学方程式 。 【答案】（1）100℃、2h，90℃，5h （2）FeTiO3+ 4H++4Cl− = Fe2++ TiOCl42− + 2H2O （3）低于 40℃，TiO2·xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40℃，双氧水分解与氨气 逸出导致 TiO2·xH2O 转化反应速率下降 （4）4 （ 5 ） Fe3+ 恰 好 沉 淀 完 全 时 ， c(PO43 － )=mol·L−1=1.3×10-17 mol·L−1 ， c3(Mg2+)×c2(PO43-) ＝ (0.01)3×(1.3×10-17)2=1.7×10-40＜Ksp [Mg3(PO4)2]，因此不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀。 （6）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑ （3）温度是影响速率的主要因素，但 H2O2 在高温下易分解、氨水易挥发，即原因是低于 40℃，TiO2·xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40℃，双氧水分解与氨气逸出导致 TiO2·xH2O 转化反应速率下降； （4）Li2Ti5O15 中 Li 为+1 价，O 为-2 价，Ti 为+4 价，过氧根(O22-)中氧元素显-1 价，设过氧键 的数目为 x，根据正负化合价代数和为 0，可知(+1)×2+(+4)×5+(-2)×(15-2x)+(-1)×2x=0，解得： x=4； （5）Ksp[FePO4]=c(Fe3+)×c(PO43-)=1.3×10-2，则 c(PO43-)＝＝1.3×10-17mol/L，Qc[Mg3(PO4)2]＝ c3(Mg2+)×c2(PO43-)＝(0.01)3×(1.3×10-17)2=1.69×10-40＜1.0×10—34，则无沉淀。 （6）高温下 FePO4 与 Li2CO3 和 H2C2O4 混合加热可得 LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可 得此反应的化学方程式为 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O↑+ 3CO2↑。 考纲解读 考点 内容 说明 氧化还原反应 了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还 原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关 计算。 氧化还原反应方程 式的书写是每年必 考内容 考点精讲 考点一 根据题目信息书写方程式 根据题目中的叙述，找出关键的字词，知道生成物是什么，写出化学方程式。 典例 1（2018 届四川省成都市第七中学高三下学期三诊模拟考试）海水是一个巨大的化学资 源宝库，利用海水可以获得很多化工产品。 （1）海水淡化的方法有蒸馏法、________________(填 1 种方法)。 （2）海水制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠，制取的离子方程式为 ___________。 （3）利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去): 将 Br2 与 Na2CO3 反应的化学方程式补充完整:______________ □Br2+□Na2CO3==□NaBrO3+□_____+□______（4）盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是 MgCl2，此外还含 Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以 卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去)： 己知: 常温下 0.010mol/L 金属离子在不同 pH 下的沉淀情况如下: 物质 开始沉淀 沉淀完全 Fe(OH)3 2.7 3.7 Fe(OH)2 7.6 9.6 Mn(OH)2 8.3 9.8 Mg(OH)2 9.6 ①步骤②中需控制 pH=9.8，其目的是_________________________。 ②用 NaClO 氧化 Fe2+得到 Fe(OH)3 沉淀的离子反应方程式为___________________。 ③步骤③可以将 SOCl2 与 MgCl2·6H2O 混合加热制取无水 MgCl2，SOCl2 的作用是___________。 ④NaClO 还能除去盐卤中的 CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质。除去 0.2molCO(NH2)2 时消耗 NaClO__________g。 ⑤ 如 果 沉 淀 0.010mol/LMgCl2 溶 液 ， 根 据 表 格 中 的 数 据 计 算 ， 当 pH=11.2 时 溶 液 中 c(Mg2+)=____mol/L。 【 答 案 】 离 子 交 换 法 或 电 渗 析 法 Cl-+H2OClO-+H2↑ 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2 除去溶液中含有的 Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全 生 成 沉 淀 而 除 去 或 使 Mg2+ 以 外 杂 质 转 化 为 氢 氧 化 物 沉 淀 而 除 去 ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ 吸收 MgCl2·6H2O 中结晶水，并产生 HCl 气体抑制 Mg2+的水解 44.7 1.0×10-5.2 (3)Br2 与 Na2CO3 反应生成 NaBrO3、NaBr 和 CO2，Br 元素部分由 0 价升高到+5 价，另一部 分从 0 价降低到-1 价，则生成的 NaBrO3 与 NaBr 的物质的量之比为 1：5，所以配平方程式为： 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2↑，故答案为：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2； (4)盐卤加水溶解，加 NaClO 将 Fe2+氧化成 Fe3+，然后加入 NaOH 调节 pH 为 9.8，使 Fe2+、Fe3+、 Mn2+转化为氢氧化物沉淀，过滤，滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到，氯化镁晶体， 在 HCl 气氛中加热得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁得到 Mg；①步骤②中需控制 pH=9.8 在于使除 Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便 通过过滤而除去，即控制 pH=9.8 的目的：除去溶液中含有的 Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完 全生成沉淀而除去；故答案为：除去溶液中含有的 Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀 而除去； ②加入次氯酸钠会氧化亚铁离子为三价铁，则次氯酸钠与 Fe2+、H2O 反应生成 Fe(OH)3、Cl- 和 H+ ， 反 应 的 离 子 方 程 式 为 ： ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+ ； 故 答 案 为 ： ClO-+2Fe2++5H2O=2Fe(OH)3↓+Cl-+4H+； ③镁离子水解生成氢氧化镁和氢离子，Mg2++2H2O ⇌ Mg(OH)2+2H+，水解反应属于吸热反应， 加热温度升高，水解程度增大，通入 HCl 时，增加了溶液中的 c(H+)，能使水解平衡逆向移动， 抑制 Mg2+水解，HCl 还能带出水份，最终得到无水 MgCl2；故答案为：吸收 MgCl2·6H2O 中结 晶水，并产生 HCl 气体抑制 Mg2+的水解； ④NaClO 还能除去盐卤中的 CO(NH2)2 ，生成盐和能参与大气循环的物质，其反应为 3NaClO+CO(NH2)2═3NaCl+CO2↑+N2↑+2H2O ， 由 方 程 式 中 物 质 之 间 的 关 系 可 知 ， 0.2mol CO(NH2)2 消耗 NaClO 为 0.6mol，则 m(NaClO)=nM=0.6mol×74.5g/mol=44.7g，故答案为：44.7； ⑤ 根 据 表 格 数 据 可 知 ， pH=9.6 时 ， c(OH-)=10-4.4 ， 镁 离 子 开 始 沉 淀 ， 则 Ksp[Mg(OH)2]=0.01×(10-4.4)2= c(Mg2+)×(10-2.8)2 ，解得：c(Mg2+)=1.0×10-5.2mol/L，故答案为： 1.0×10-5.2。 典例 2（2018 届湖北省鄂州市高三下学期第三次模拟考试）某种电镀污泥中主要含有碲化亚 铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取 Na2Cr2O7 溶液、金属铜、粗 碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下： 已知：煅烧时 Cu2Te 发生的反应为 Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2。 (1)煅烧时 Cr2O3 发生反应的化学方程式为______________。 (2)为提高酸浸速率，可采用的措施是____________(答出两条)。 (3)浸出液中除了含有 TeOSO4（在电解过程中不反应）外，还可能含有________（填化学式）。 电解沉积过程中析出单质铜的电极为_______极。 (4)工业上用铬酸钠（Na2Cr2O7）母液生产各酸钾（K2Cr2O7）工艺流程如下图所示： 通过冷却结晶能析出大量 K2Cr2O7 的原因是____________。 (5)测定产品中 K2Cr2O7 含量的方法如下：称取产品试样 2.50g 配成 250mL 溶液，用移液管取出 25.00mL 于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用 0.1000mol·L-1 硫酸 亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2 标准液进行滴定，重复进行二次实验。（已知 Cr2O72-被还原为 Cr3+） ①氧化还原滴定过程中的离子方程式为_____________。 ②若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2 标准液的平均体积为 25.00mL，则所得产品中 K2Cr2O7 的纯 度为_______﹪（已知 M(K2Cr2O7)=294，计算结果保留三位有效数字）。 (6)上述流程中 K2Cr2O7 发生氧化还原反应后所得溶液中除含有 Cr3+外还含有一定浓度的 Fe3+ 杂质，可通过加碱调 pH 的方法使两者转化为沉淀。已知 c(Cr3+)为 3×10-5 mol·L-1，则当溶液中 开 始 析 出 Cr(OH)3 沉 淀 时 Fe3+ 是 否 沉 淀 完 全 _________ （ 填 “ 是 ” 或 “ 否 ” ）。 [ 已 知 ： Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.0×10-31]。 【答案】 2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2 适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅 拌等 CuSO4(也可答“CuSO4 和 H2SO4”) 阴 在低温条件下 K2Cr2O7 的溶解度在整个体系中 最小，且 K2Cr2O7 的溶解度随温度的降低而显著减小。 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 49.0 是 【解析】分析：某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3) 以及少量的金 (Au)，可以用于制取 Na2Cr2O7 溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时 Cu2Te 发生的反 应为 Cu2Te＋2O22CuO＋TeO2，Cr2O3 与纯碱和空气中的氧气反应生成 Na2CrO4，Na2CrO4 酸化 后生成 Na2Cr2O7 溶液；沉渣中主要含有 CuO、TeO2 以及少量的金(Au)，用稀硫酸溶解后，浸 出液中主要含有铜离子和 TeOSO4，电解后铜离子放电生成铜，溶液中含有 TeOSO4，TeOSO4 与二氧化硫发生氧化还原反应生成粗碲。 详解：(1)根据流程图，煅烧时 Cr2O3 与纯碱和空气中的氧气反应生成 Na2CrO4，反应的化学方 程式为 2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4＋4CO2，故答案为：2Cr2O3＋3O2＋4Na2CO34Na2CrO4 ＋4CO2； (2)为提高酸浸速率，可采用的措施是适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等，故答案为： 适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等； (3)根据上述分析，浸出液中除了含有 TeOSO4(在电解过程中不反应)外，还可能含有 CuSO4。 铜离子转化为铜发生还原反应，电解沉积过程中析出单质铜的电极为阴极，故答案为： CuSO4(也可答“CuSO4 和 H2SO4”)；阴； (5)①氧化还原滴定过程中发生硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2 与 Cr2O72-的反应，其中 Cr2O72-被还原 为 Cr3+的离子方程式为 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，故答案为：Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O；②n(Fe2+)=0.025L×0.1000mol·L-1=0.0025mol，根据方程式 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O，则 n(Cr2O72-)=0.0025mol××=mol，则所得产品中 K2Cr2O7 的纯度为×100%=49.0%，故 答案为：49.0； (6) c(Cr3+)为 3×10-5 mol·L-1，则当溶液中开始析出 Cr(OH)3 沉淀时，c(OH-)=mol·L-1=mol·L-1， 此时，c(Fe3+)===2×10-12 mol·L-1＜1×10-5 mol·L-1，说明 Fe3+沉淀完全，故答案为：是。 典例 3 （2018 届湖北省鄂东南省级市范高中教育教学改革联盟学校高三五月联考）Ni-MH 电 池在工农业生产和日常生活中具有广泛用途，废旧电池中含有大量金属元素，其回收利用具 有非常重要的意义。一种利用废 Ni-MH 电池正极材料(主要含有 Ni(OH)2，还含有少量 Fe、Cu、 Ca、Mg、Mn、Zn 的氢氧化物)制备电子级硫酸镍晶体的工艺流程如下图所示： 回答下列问题： （1）“浸出”时温度、硫酸浓度、浸出时间对镍浸出率的影响如下图： 则“浸出”时最适宜的条件为_______________。 （2）在“滤液 1”中加入双氧水可将 Fe2+转化为难溶的针铁矿(FeOOH)，写出反应的离子方程式： ______________。 （3）“滤液 2”中加入 NaF 可将滤液中 Ca2+、Mg2+转化为难溶的 CaF2 和 MgF2。当加入过量 NaF 后，所得“滤液 3”中 c(Mg2+)∶c(Ca2+)=0.67，则 MgF2 的溶度积为_____________[已知 Ksp(CaF2)=1.10×10-10]。 （4）向“滤液 3”中加入(NH4)2S2O8 可以除锰，在此过程中(NH4)2S2O8 与 MnSO4 反应生成含锰 元素的一种黑色不溶物、硫酸铵及硫酸，写出该反应的化学方程式___________________。 （5）向“滤液 4”加入有机萃取剂后，Zn2+与有机萃取剂(用 HA 表示) 形成易溶于萃取剂的络 合物 ZnA2·2HA。该过程可以表示为：Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+ ①已知加入萃取剂后，锌的萃取率随料液 pH 变化如图所示。试分析 pH 增大时，锌的萃取率 逐渐增大的原因是___________________。 ②“操作 X”的名称是_____________。 （6）上述回收镍的过程中，使用了 1kg 含镍 37.1%的正极材料，最终得到纯净的 NiSO4·7H2O 1.686kg，则镍的回收率为_______________。 【答案】 80℃ ，1.8mol/L H2SO4，30min 2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+ 7.37×10-11(NH4)2S2O8+MnSO4+2H2O=MnO2 ↓+(NH4)2SO4+2H2SO4 料液的 pH 增大，使料液中的 c(H+) 减小，促使 Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+ 向右进行，锌的萃取率增大 分液 95.4% 详解：（1）根据图 1，“浸出”最佳温度约为 80℃；根据图 2，随着硫酸浓度的增大 Ni 浸出率 增大，硫酸浓度为 1.8mol/L 时 Ni 浸出率已经很大，当硫酸浓度大于 1.8mol/L，继续增大硫酸 浓度 Ni 浸出率增大不明显，硫酸最适宜浓度为 1.8mol/L；根据图 3，“浸出”时间小于 30min 随着时间的延长 Ni 浸出率明显增大，大于 30minNi 浸出率趋于平缓，最佳时间为 30min；“浸 出”时最适宜的条件是：温度为 80℃、硫酸浓度为 1.8mol/L、时间为 30min。 （2）双氧水将 Fe2+转化为 FeOOH 沉淀，Fe2+被氧化，H2O2 被还原，根据得失电子守恒、原 子守恒和电荷守恒，反应的离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H2O=2FeOOH↓+4H+。 （3）当加入过量 NaF 后，Ksp（MgF2）=c（Mg2+）·c2（F-），Ksp（CaF2）= c（Ca2+）·c2（F-）， 将两式相比消去 c2（F-），Ksp（MgF2）= Ksp（CaF2）=1.1010-100.67=7.3710-11。 （4）（NH4）2S2O8 与 MnSO4 反应生成含锰元素的一种黑色不溶物、（NH4）2SO4 和 H2SO4，含 锰元素的黑色不溶物为 MnO2，反应可写成（NH4）2S2O8+MnSO4→MnO2↓+（NH4）2SO4+H2SO4， Mn 元素的化合价由+2 价升至+4 价，S 元素的化合价由+7 价降至+6 价，根据得失电子守恒和 原 子 守 恒 配 平 ，（ NH4 ） 2S2O8 与 MnSO4 反 应 的 化 学 方 程 式 为 ：（ NH4 ） 2S2O8+MnSO4+2H2O=MnO2↓+（NH4）2SO4+2H2SO4。 （5）①pH 增大时，锌的萃取率逐渐增大的原因是：料液 pH 增大，使料液中的 c（H+）减小， 促使 Zn2++4HAZnA2·2HA+2H+ 向右进行，锌的萃取率增大。 ②“滤液 4”中加入有机萃取剂将 Zn2+萃取，出现分层现象，将有机层与水层分离的“操作 X”的 名称为分液。 （6）根据 Ni 守恒，Ni 的回收率为 100%=95.4%。 考点一精练： 1. 碱 性 环 境 下 ， Cl2 可 将 水 中 的 CN- 转 化 为 两 种 无 毒 的 气 体 ， 写 出 离 子 方 程 式 。 【答案】2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O 【解析】碱性环境下，Cl2 可将水中的 CN-转化为两种无毒的气体，这两种气体一定是 CO2 和 N2 ， Cl2 被 还 原 为 Cl- ， 再 由 氧 化 还 原 反 应 方 程 式 配 平 ， 方 程 式 为 ： 2CN-+8OH-+5Cl2=2CO2+N2+10Cl-+4H2O。 2. 一定温度下，将 1mol N2O4 置于密闭容器中，保持压强不变，升高温度至 T1 的过程中，气 体由无色逐渐变为红棕色。温度由 T1 继续升高到 T2 的过程中，气体逐渐变为无色。若保持 T2，增大压强，气体逐渐变为红棕色。气体的物质的量 n 随温度 T 变化的关系如图所示。温度在 T1~T2 之间，反应的化学方程式是 。 【答案】2NO2 ⇌ 2NO+O2 【解析】温度由 T1 继续升高到 T2 的过程中，气体逐渐变为无色，且混合气体总的物质的量增 大，说明 NO2 发生分解反应，应生成 NO 与 O2，方程式为：2NO2 ⇌ 2NO+O2。 3. 硫 与 氯 气 的 水 溶 液 充 分 反 应 可 生 成 两 种 强 酸 ， 该 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ______________________。 【答案】S+3Cl2+4H2O=H2SO4+6HCl 【解析】解答本题的关键是生成两种强酸：H2SO4 和 HCl，再配平即可。 4．① 向 Na2CO3 溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质，同时 有 NaHCO3 生成，该反应的化学方程式是______________________________________。 ② Na2CO3 浓溶液中通入氯气时，可产生气体 CO2 和化合物 NaClO3。反应的化学方程式 为 。 【答案】① Na2CO3 +Cl2+ H2O = NaHCO3+HClO +NaCl ②3Cl2+3Na2CO3=3CO2+NaClO3+5NaCl 【解析】①向 Na2CO3 溶液中通入氯气，可制得某种生产和生活中常用的漂白、消毒的物质， 是 HClO，同时有 NaHCO3 生成，氯元素化合价有升有降，所以还应有 NaCl。② Na2CO3 浓溶 液中通入氯气时，可产生气体 CO2 和化合物 NaClO3，氯元素化合价有升有降，所以还应有 NaCl。 5．铜屑放入稀硫酸不发生反应，若在稀硫酸中加入 H2O2，铜屑可逐渐溶解，该反应的离子方 程式是 。 【答案】Cu+H2O2+2H+= Cu2++2H2O 【解析】铜屑放入稀硫酸，再加入 H2O2，铜屑可逐渐溶解，是 Cu 被氧化为 Cu2+，化合价升 高，H2O2 中氧的化合价降低，酸性溶液中产生 H2O。 6．工业上可用铝与软锰矿（主要成分为 MnO2）反应来冶炼锰。 ① 用铝与软锰矿高温冶炼锰的原理是（用化学方程式来表示） 。 ② MnO2 在 H2O2 分解反应中作催化剂。若将适量 MnO2 加入酸化的 H2O2 的溶液中，MnO2 溶 解产生 Mn2＋，该反应的离子方程式是 。 【答案】① 4Al + 3MnO2 2Al2O3 + 3Mn ②MnO2 + H2O2 + 2H+ = Mn2＋+ O2↑+2H2O 7．①紫红色固体单质用蒸馏水洗涤后，置于潮湿空气中。一段时间后固体由红色变为绿色[主 要成分为 Cu2(OH)2CO3]，反应的化学方程式是 。②FeCO3 浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式 是 。 【答案】①2Cu＋O2＋H2O＋CO2===Cu2(OH)2CO3 ②4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2 【解析】① 紫红色固体单质是铜，置于潮湿空气中，一段时间后固体由红色变为绿色[主要成 分 为 Cu2(OH)2CO3] ， 是 铜 和 O2 、 CO2 、 H2O 反 应 ， 方 程 式 为 ： 2Cu ＋ O2 ＋ H2O ＋ CO2===Cu2(OH)2CO3； ②FeCO3 浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，红褐色物质是 Fe(OH)3， FeCO3 被氧化为 Fe(OH)3，方程式为：4FeCO3 + 6H2O + O2 = 4Fe(OH)3 ↓+ 4CO2。 8. 高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3 和 KClO 在 强 碱 性 条 件 下 反 应 可 制 取 K2FeO4 ， 其 反 应 的 离 子 方 程 式 为： 。 【答案】2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO42-+3Cl-+5H2O 【解析】Fe3+被 ClO-氧化为 FeO42-，同时 ClO-被还原为 Cl-，注意碱性条件。 9. 氧化还原反应是氧化和还原两个过程的对立统一。现有一个还原过程的反应式如下： NO － 3 ＋4H＋＋3e－===NO↑＋2H2O (1) 下列五种物质中能使上述还原过程发生的是________(填字母)。 A．KMnO4 B．Na2CO3 C．Cu2O D．Fe2(SO4)3 (2) 写出上述反应的化学方程式并配平： 。 【答案】(1) C (2) 3Cu2O+14HNO3=6Cu（NO3）2+2NO↑+7H2O 【解析】（1）根据得失电子知，还需要一个氧化反应，反应物得电子化合价降低，根据元素 化合价知，氧化亚铜具有还原性，选 C；(2)氧化亚铜和硝酸能发生反应方程式为： 3Cu2O+14HNO3=6Cu（NO3）2+2NO↑+7H2O。 10. 向 FeSO4 溶液中加入 NaNO2 溶液和稀硫酸，生成的气体遇到空气变成红棕色，该反应的 离子方程式是 。 【答案】Fe2++ NO2- + 2H+= Fe3+ +NO↑+ H2O 【解析】生成的气体遇到空气变成红棕色是 NO，反应的本质是在酸性条件下，NO2-氧化了 Fe2+， 方程式为：Fe2++ NO2- + 2H+= Fe3+ +NO↑+ H2O。 11．（2018 届天津市南开区高三三模）某班同学用如下实验探究 Fe2+、Fe3+的性质。回答下列 问题： （1）分別取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成 0.1mol /L 的溶液。在 FeCl2 溶 液中需 加入少量铁屑，其目的是___________。（2）甲组同学取 2 mLFeCl2 溶液，加入几滴氯水，再加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液変红，说明 Cl2 可将 Fe2+氧化。FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为____________。 （3）乙组同学认为甲组的实验不够谨慎，该组同学在 2 mL FeCl2 溶液中先加入 0.5 mL 煤油， 再于液面下依次加入几滴氯水和 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红，煤油的作用是__________。 （4）丙组同学取 10 mL0.1mol/LKI 溶液，加入 6mL0.1 mol/LFeCl3 溶液混合。 分別取 2 mL 此溶液于 3 支武管中进行如下实验： ①第一支试管中加入 1 mL CCl4 充分振荡、静置，CCl4 层显紫色； ②第二支试管中加入 1 滴 K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀； ③第三支试管中加入 1 滴 KSCN 溶液，溶液变红。 实验②检验的离子是_______(填离子符号)；实验①和实验③说明：在 I-过量的情况下， 溶液 中仍含有_____ (填离子符号)；由此可以证明该氧化还原反应为___________。 （5）丁组同学向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2 溶液，溶液变成棕黄色，发生 反应的离子方程式为________。一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉 淀生成，产生气泡的原因是__________。 生成沉淀的原因是______________(用平衡移动原理 解释)。 （6）某铁的氧化物(FexO) 1.52 g 溶于足量盐酸中，向所得溶液通入标准状况下 112 mL Cl2， 恰好将 Fe2+完全氧化，则 x 值为________。 【答案】 防止 Fe2+被氧化 2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ +2Cl- 隔绝空气(排除氧气对实验的影响) Fe2+ Fe3+ 可逆反应 2Fe2+ +H2O2+2H+=2Fe3++ 2H2O Fe3+催化 H2O2 分解产生 O2 H2O2 分解反应 放热，促进 Fe3+的水解平衡正向移动 0.80 （4）实验②“加入 K3[Fe（CN）6]生成蓝色沉淀”，检验 Fe2+。实验③“加入 KSCN 溶液，溶液 变红”，说明反应后的溶液中仍含有 Fe3+；即在 I-过量时溶液中仍含 Fe3+，由此说明该氧化还 原反应为可逆反应。 （5）H2O2 与酸化的 FeCl2 溶液反应的离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。一段时间 后溶液中有气泡出现，H2O2 在 Fe3+催化下分解产生 O2。生成的红褐色 Fe（OH）3 沉淀用 Fe3+ 水解平衡的移动解释。 （6）根据得失电子守恒列式。 详解：（1）由于 FeCl2 易被空气中 O2 氧化而变质，加入 Fe 能与 Fe3+反应生成 Fe2+，在 FeCl2 溶液中加入少量铁屑可防止 Fe2+被氧化，在 FeCl2 溶液中加入少量铁屑的目的是：防止 Fe2+被 氧化。（2）氯水将 FeCl2 氧化成 FeCl3，FeCl2 溶液与氯水反应的离子方程式为 Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-。 （3）煤油难溶于水，煤油的密度比水小，煤油将 FeCl2 溶液与空气隔开，排除 O2 对实验的影 响。煤油的作用是：隔绝空气（排除 O2 对实验的影响）。 （4）根据实验①“CCl4 层显紫色”，说明反应生成 I2；根据实验②“加入 K3[Fe（CN）6]生成蓝 色沉淀”，说明反应生成 Fe2+；根据实验③“加入 KSCN 溶液，溶液变红”，说明反应后的溶液 中仍含有 Fe3+。实验②“加入 K3[Fe（CN）6]生成蓝色沉淀”，检验 Fe2+。实验①和实验③说明， 在 I-过量的情况下，溶液中仍含 Fe3+。由此说明该氧化还原反应为可逆反应。 （5）向盛有 H2O2 溶液的试管中加入几滴酸化的 FeCl2 溶液，溶液变为棕黄色，说明 Fe2+被 H2O2 氧化成 Fe3+，发生反应的离子方程式为 2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O。一段时间后溶液 中有气泡出现，生成的 Fe3+催化 H2O2 分解产生 O2，产生气泡的原因是：Fe3+催化 H2O2 分解产 生 O2。生成的红褐色沉淀为 Fe（OH）3，生成沉淀的原因是：在溶液中 Fe3+存在水解平衡 （Fe3++3H2OFe（OH）3+3H+），盐类水解为吸热反应，H2O2 分解放热，温度升高，促进 Fe3+ 的水解平衡正向移动产生 Fe（OH）3 沉淀。 （6）n（Cl2）==0.005mol，FexO 中 Fe 的平均价态为+，通入 Cl2 后 Fe 元素全部转化为 Fe3+， 根据得失电子守恒，x（3-）=0.005mol2，解得 x=0.80。 12．（2018 年江西省赣州市高三（5 月）适应性考试）铍铜是广泛应用于制造高级弹性元件的 良好合金。某科研小组从某废旧铍铜元件(含 BeO:25%、CuS:71%、少量 FeS 和 SiO2)中回收铍 和铜两种金属的工艺流程如下: 已知:I.铍、铝元素化学性质相似 II.常温下:Ksp[Cu(OH)2]=2.2×10-20、Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38、Ksp[Mn(OH)2]=-2.1×10-13 (1)滤液 A 的主要成分除 NaOH 外，还有_____ (填化学式)，写出反应 I 中含铍化合物与过量盐 酸反应的离子方程式_____________。 (2)①溶液 C 中含 NaCl、BeCl2 和少量 HCl，为提纯 BeCl2，选择最合理步骤顺序______。 a.加入过量的 NaOH b.通入过量的 CO2 c.加入过量的氨水 d.加入适量的 HC1 e.过滤 f.洗涤 ②从 BeCl2 溶液中得到 BeCl2 固体的操作是________________。 (3)①MnO2 能将金属硫化物中的硫元素氧化为硫单质，写出反应 II 中 CuS 发生反应的化学方 程式______________。 ②若用浓 HNO3 溶解金属硫化物，缺点是____________(任写一条)。(4)溶液 D 中含 c(Cu2+)=2.2mol/L、c(Fe3+)=0.008mol/L c(Mn2+)=0.01mol/L，逐滴加入稀氨水调 节 pH 可依次分离，首先沉淀的是___ (填离子符号)，为使铜离子开始沉淀，常温下应调节溶 液的 pH 值大于____。 【答案】 Na2SiO3、Na2BeO2 BeO22-+4H+=Be2++2H2O cefd 在氯化氢气流中蒸发结晶（或 蒸发结晶时向溶液中持续通入氯化氢气体） MnO2+CuS+2H2SO4=S+MnSO4+CuSO4+2H2O 产 生污染环境的气体 Fe3+ 4 【解析】考查化学工艺流程，（1）旧铍铜原件的成分 BeO、CuS、FeS、SiO2，根据信 息 I，BeO 属于两性氧化物，CuS 不与氢氧化钠溶液反应，FeS 不与氢氧化钠反应， SiO2 属于酸性氧化物，能与氢氧化钠溶液反应，因此滤液 A 中主要成分是 NaOH、 Na2SiO3、Na2BeO2；根据信息 I，BeO2 －与过量盐酸反应生成氯化铍和水。其离子方程 式为 BeO22－+4H＋=Be2＋+2H2O；答案：Na2SiO3、Na2BeO2，BeO22-+4H+=Be2++2H2O。 （2）①利用 Be 元素、铝元素化学性质相似，向溶液 C 中先加入过量的氨水，生成 Be(OH)2 沉淀，然后过滤、洗涤，再加入适量的 HCl，生成 BeCl2，合理步骤是 cefd； ②为了抑制 Be2＋的水解，因此需要在 HCl 的氛围中对 BeCl2 溶液蒸发结晶； （3）①根据信息，CuS 中 S 转化为 S 单质，MnO2 中 Mn 被还原为 Mn2＋，根据化合 价 升 降 法 进 行 配 平 ， 其 化 学 反 应 方 程 式 为 MnO2+CuS+2H2SO4=S↓+MnSO4+CuSO4+2H2O；②用浓硝酸作氧化剂，浓 HNO3 被还 原成 NO2，NO2 有毒污染环境； （4）三种金属阳离子出现沉淀，根据浓度商与 Ksp 的关系，Cu2＋转化成沉淀，c(OH －)=mol·L－1，Fe3＋转化成沉淀，c(OH－)=mol·L－1，Mn2＋转化成沉淀，c(OH－)=mol·L－1， 因此首先沉淀的是 Fe3＋，为使 Cu2＋沉淀，此时 c(OH－)=1×10－10mol·L－1，c(H＋)=10－14/10 －10=10－4mol·L－1，即 pH=4，当 pH>4 时，Cu2＋出现沉淀； 考点二 根据氧化还原反应判断产物 陌生情景中的化学反应往往是氧化还原反应，在氧化还原反应中，元素化合价有升高必然有 降低，根据化合价升降可判断出反应产物。 典 例 1 NO2 与 NaOH 溶 液 反 应 ， 产 物 之 一 是 NaNO2 ， 写 出 该 反 应 的 化 学 方 程 式 。 【答案】2NO2+ 2NaOH =NaNO2 +NaNO3+H2O 【解析】NO2 与 NaOH 溶液反应，产物之一是 NaNO2，N 元素化合价由+4 价降到+3 价，同时 必有 N 元素化合价由+4 升高到+5 价，即有 NaNO3 生成，化学方程式为 2NO2+ 2NaOH =NaNO2 +NaNO3+H2O。典例 2 SO2 可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的 Br2 ，SO2 吸收 Br2 的离子方程式 是 。 【答案】SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 【解析】SO2 中的硫为+4 价，有还原性，被氧化为+6 价，生成 SO42-，Br2 有氧化性，被还原 为 Br-，离子方程式为：SO2+Br2+2H2O=4H++SO42-+2Br- 考点二精练： 1. 市售一种新型消毒剂含有两种成分，分别是NaClO3 和Na2C2O4 。两成分在溶液中混合产生 ClO2 ，写出化学方程式： 。 【答案】2NaClO3＋Na2C2O4==2ClO2↑＋2Na2CO3 【解析】NaClO3 被还原为 ClO2，Cl 元素由+5 价降为+4 价，Na2C2O4 中的碳元素化合价升高， 由+3 价升为+4 价，方程式为：2NaClO3＋Na2C2O4==2ClO2↑＋2Na2CO3 2．向碘的四氯化碳溶液中加入 Na2SO3 稀溶液，将 I2 还原，以回收四氯化碳。Na2SO3 稀溶液 与 I2 反应的离子方程式是 。 【答案】I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+ 【解析】向碘的四氯化碳溶液中加入 Na2SO3 稀溶液，将 I2 还原，碘元素的化合价降低，Na2SO3 被 氧 化 ， 硫 元 素 化 合 价 升 高 ， 由 +4 升 高 到 +6 价 ， 生 成 SO42- ， 离 子 方 程 式 为 ： I2+SO32-+H2O=2I-+SO42-+2H+。 3．在 CuSO4 溶液中加入一定量的 Na2SO3 和 NaCl 溶液， 加热，生成 CuCl 沉淀。制备 CuCl 的离子方程式是 。 【答案】2Cu2++SO32- +2Cl－+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+ 【解析】Cu 元素由+2 价降为+1 价被还原，Na2SO3 的硫元素由+4 价升到+6 价，离子方程式为： 2Cu2++SO32- +2Cl－+H2O2CuCl↓+SO42-+2H+。 4. 用 NaClO 溶 液 氧 化 含 有 Fe2+ 的 溶 液 得 到 Fe(OH)3 沉 淀 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 是 。 【答案】2Fe2++ClO-+4OH-+H2O=2Fe（OH）3↓+Cl- 【解析】Fe2+被氧化得到 Fe(OH)3 沉淀，ClO-被还原成 Cl-，根据原子守恒、电荷守恒，该反应 的离子方程式是：2Fe2++ClO-+4OH-+H2O=2Fe（OH）3↓+Cl-。 5. 在淀粉KI溶液中加入少量的NaClO溶液，并加入少量的稀硫酸，溶液立即变蓝，该反应的 离子方程式是 。在上述溶液中加入足量的 Na2SO3溶液，蓝色逐渐消失，离子方程式是 。 【答案】2I-+ClO-+2H+═I2+Cl-+H2O；SO32-+I2+H2O═SO42-+2H++2I- 6. 加热 H2C2O4·2H2O，放出气体通入澄清石灰水，出现浑浊。H2C2O4·2H2O 热分解反应方程式为 ____________。由上可知 Na2C2O4 热分解反应方程式为： 。 【答案】H2C2O4·2H2OCO2↑+CO↑+3H2O；Na2C2O4CO↑+Na2CO3 【解析】加热 H2C2O4·2H2O，放出气体通入澄清石灰水，出现浑浊，说明产生了 CO2，碳元素 化合价由+3 价升到+4 价，碳元素化合价还要降低，由+3 价降为+2 价，H2C2O4·2H2O 热分解 反应方程式为：H2C2O4·2H2OCO2↑+CO↑+3H2O；由上可知 H2C2O4·2H2O 热分解发生了歧化反 应，Na2C2O4 热分解反应方程式为：Na2C2O4CO↑+Na2CO3。 7.将适量黄色的草酸亚铁（FeC2O4·2H2O）粉末加入试管，在酒精灯上边加热边摇动，发生剧 烈反应，反应将结束时，用橡皮塞塞好试管，稍冷后，打开塞子将所得的固体洒在石棉网上， 便会自燃起来。写出草酸亚铁受热分解的化学方程式________________________________。 【答案】FeC2O4·2H2OFe+2CO2↑+2H2O 【解析】根据题目信息可知，黑色粉末的着火点较低，在空气中易自燃，该黑色粉末是铁粉 ，铁的化合价降低，碳的化合价升高，草酸亚铁受热分解的化学方程式为： FeC2O4·2H2OFe+2CO2↑+2H2O。 8．（2018 届辽宁省大连市高三第二次模拟考）软锰矿主要含有 MnO2(约 70%)、SiO2、Al2O3， 闪锌矿主要含有 ZnS(约 80%)、FeS、CuS、SiO2。为了高效利用这两种矿石，科研人员开发了 综合利用这两种资源的同槽酸浸工艺，主要流程如下图所示,回答下列问题: （1）反应Ⅰ所得滤液中含有 Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阴离子,所得滤液中含有 S 和______。为了提高硫酸“酸浸”时的浸出速率,可进行的操作是(至少两条):_________。 （2）若反成Ⅱ加入的锌过量,还会进一步发生反应的离子方程式方为_________。 （3）反应Ⅲ中加入 MnO2 的作用是（离子方程式表示)________；反应Ⅲ中加入 MnCO3、ZnCO3 的作用是________________。 （4）反应Ⅴ的电解总反应为:MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，写出阳极的电极反应式 ________________。 （5）MnO2 和 Zn 可按等物质的量之比生产锌-锰干电池,则从生产 MnO2 和 Zn 的角度计算,所 用软锰矿和闪铲矿的质量比大约是______。(保留小数点后两位) 【答案】 SiO2 提高温度、适量增加硫酸浓度、将矿石粉碎或搅拌或借助鼓风机等 Zn+Fe2+=Zn2++Fe 4H++MnO2+2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O 调节 pH,使 Fe3+和 Al3+沉淀，且不引 入杂质 Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+ 1.03 【解析】（1）因为软锰矿主要含有 MnO2(约 70%)、SiO2、Al2O3，闪锌矿主要含有 ZnS(约 80%)、 FeS、CuS、SiO2，反应Ⅰ中加 H2SO4 所得滤液中含有 Mn2+、Zn2+、Cu2+、Fe3+、Al3+等金属阳离子, SiO2 不能和 H2SO4 反应，所得滤液中含有 S 和 SiO2。为了提高硫酸“酸浸”时的浸出速率, 可提高温度、适量增加硫酸浓度、将矿石粉碎或搅拌或借助鼓风机等方法来加快反应速率。 答案：SiO2 提高温度、适量增加硫酸浓度、将矿石粉碎或搅拌或借助鼓风机等。 （2）若反成Ⅱ加入的锌过量,还会与 Fe2+发生反应，反应的离子方程式方为 Zn+Fe2+=Zn2++Fe. （ 3 ） 反 应 Ⅲ 中 加 入 的 MnO2 是 氧 化 剂 ， 可 以 把 Fe2+ 氧 化 成 Fe3+ ， 离 子 方 程 式 为 4H++MnO2+2Fe2+=Mn2++2Fe3++2H2O；反应Ⅲ中加入的 MnCO3、ZnCO3 可以和酸反应，所以可 用来调节溶液的酸碱性，使 Fe3+和 Al3+沉淀，且不引入杂质。 （4）反应Ⅴ的电解总反应为:MnSO4+ZnSO4+2H2OMnO2+Zn+2H2SO4，阳极发生氧化反应失电 子，其电极反应式 Mn2+-2e-+2H2O=MnO2+4H+。 9．某铬铁矿主要成分是 FeO·Cr2O3，含有 FeCO3、SiO2、Fe3O4 等杂质，现由该铬铁矿制备强 氧化剂 Na2Cr2O7 的流程如下： 已知：常温下，Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38，Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-30 回答下列问题： （1）物质 B 为______________， 溶液 E 为____________________。 （2）溶液 G 中经检测不含 H2O2 的可能原因是_______________。 （3）若步骤Ⅵ调节 pH 后，c(Cr3+)=6.3mol/L，则 pH 范围是______________（离子浓度不大 于 1.0×10-5mol/L 即可认为沉淀完全）。 （4）步骤Ⅶ发生的离子方程式为________________________________________。 （5）Na2Cr2O7 和 Na2SO4 的溶解度随温度变化的曲线如下图所示，步骤Ⅷ中操作 a 为 ___________、__________________。 （6）若称取 mg 该铬铁矿，其中 FeO·Cr2O3 的质量分数为 70%，最终制得 n g Na2Cr2O7 固体， 则该过程中 Cr 元素的转化率为____________________________。 【来源】【全国省级联考】安徽省 A10 联盟 2018 届高三最后一卷理综化学试题 【答案】 Fe3O4 NaHCO3 过量的 H2O2，被 Fe3+催化分解 3≤pH＜4 7H2O+3S2O32-+2Cr3+=6SO42-+Cr2O72-+14H+ 加热浓缩 趁热过滤 ×100% 详解：（1）物质 B 具有磁性，结合铬铁矿的成分及流程可得，B 为 Fe3O4；溶液 C 为硅酸钠溶 液，因为通入足量 CO2，所以生成 E 为 NaHCO3。 （2）H2O2 在催化剂作用下容易分解为水和氧气，因为溶液 F 中的 Fe2+被 H2O2 氧化成 Fe3+，而 Fe3+可以作为 H2O2 分解的催化剂，所以溶液 G 中不含 H2O2。 （3）步骤Ⅵ调节 pH 的目的是除去 Fe3+，留下 Cr3+，因为离子浓度不大于 1.0×10-5mol/L 即可 认 为 沉 淀 完 全 ， 根 据 常 温 下 ， Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38 ， Fe3+ 刚 好 沉 淀 完 全 时 ： c(Fe3+)•c3(OH-)=Ksp[Fe(OH)3] ， 即 1.0×10-5×c3(OH-)=1.0×10-38 ， 解 得 ： c(OH-)=10-11 ， 所 以 c(H+)=Kw/10-11=10-3 ， 则 pH=3 ； 根 据 常 温 下 ， Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-30 ， 调 节 pH 后 ， c(Cr3+)=6.3mol/L，Cr3+刚开始沉淀时：c(Cr3+)•c3(OH-)=Ksp[Cr(OH)3]，即 6.3×c3(OH-)=6.3×10-30， 解得：c(OH-)=10-10，所以 c(H+)=Kw/10-10=10-4，则 pH=4，综上分析，步骤Ⅵ调节 pH 范围是： 3≤pH＜4。 （4）步骤Ⅶ中，Cr3+和 S2O32-发生氧化还原反应生成 Cr2O72-和 SO42-，根据电子守恒、原子守 恒及电荷守恒，离子方程式为：7H2O+3S2O32-+2Cr3+=6SO42-+Cr2O72-+14H+。 （5）步骤Ⅷ中，从 Na2Cr2O7 和 Na2SO4 的混合液中得到 Na2SO4 固体，由图可知，温度升高有 利于硫酸钠结晶析出，而 Na2Cr2O7 的溶解度增大不会析出，所以操作 a 可以是：加热浓缩、 趁热过滤。 考点三 根据电子得失数目定量分析判断产物 在书写陌生方程式的题目中，有一类题目给出了一定量的氧化剂或还原剂在反应中得到 或失去的电子数，这就要求学生能根据一定量的氧化剂或还原剂在反应中得失电子数，判断 出产物的化合价，从而判断出产物，写出方程式。 典例 1 硫单质在空气中燃烧生成一种无色有刺激性气味的气体，该气体与含 1.5 mol 氯的一 种含氧酸（该酸的某盐常用于实验室制取氧气）的溶液在一定条件下反应，可生成一种强酸 和一种氧化物，若有 1.5×6.02×1023 个电子转移时，该反应的化学方程式是____________ ________。 【答案】SO2 + 2HClO3=H2SO4 +2 ClO2 典例 2 取 FeCl2 溶液，调 pH 约为 7，加入淀粉 KI 溶液和 H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀 生 成 。 当 消 耗 2mol I － 时 ， 共 转 移 3 mol 电 子 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 是 。 【答案】4I-+2Fe2++3H2O2=2I2+2 Fe（OH）3↓ 【解析】FeCl2溶液，调pH约为7，加入淀粉KI溶液和H2O2，溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成 ，说明产生了I2和Fe（OH）3，当消耗2mol I－时，共转移3 mol电子，说明被氧化的I－和Fe2+之 比是2:1，该反应的离子方程式是：4I-+2Fe2++3H2O2=2I2+2 Fe（OH）3↓。 考点三精练： 1. Al2O3与碳单质、氯气在高温下反应，每消耗6克碳单质，过程中转移1mol电子，其化学方程为： 。 【答案】Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO 【解析】Al2O3与碳单质、氯气在高温下反应，每消耗6克碳单质，过程中转移1mol电子，说明 碳升高了2价，生成了CO，根据原子守恒，化学方程式为：Al2O3+3C+3Cl22AlCl3+3CO。 2. 燃煤过程中生成的SO2与NaCl等物质发生反应，生成硫酸盐和氯气。若生成氯气22.4L（标 况下）时转移电子数为4mol，其化学方程为： 。 【答案】SO2+O2+2NaClNa2SO4+Cl2 【解析】若由 NaCl 生成氯气 22.4L（标况下），转移电子数是 2mol，题目中转移电子数是 4mol 说明有 1mol 的 SO2 参与反应，化学方程式为：SO2+O2+2NaClNa2SO4+Cl2。 3.已知 Na2S2O3 溶液与 Cl2 反应时， 1mol Na2S2O3 转移 8 mol 电子。该反应的离子方程式 是 。 【答案】S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+ 【解析】氯气有强氧化性， Na2S2O3 溶液与 Cl2 反应时， 1mol Na2S2O3 转移 8 mol 电子， 说 明 S2O32- 被 氧 化 为 SO42- ， 根 据 氧 化 还 原 反 应 配 平 ， 该 反 应 的 离 子 方 程 式 是 ： S2O32-+4Cl2+5H2O=2SO42-+8Cl-+10H+。 4. 由 S 和 Cl 形成的四原子化合物中，S 的质量分数为 47.4%。该物质可与水反应生成一种能 使品红溶液褪色的气体，0.2mol 该物质参加反应时转移 0.3mol 电子，其中只有一种元素化合 价发生改变。请写出该反应的化学方程式 。 【答案】2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl 【解析】由 S 和 Cl 形成的四原子化合物中，S 的质量分数为 47.4%，该化合物的化学式为 S2Cl2， 与水反应生成一种能使品红溶液褪色的气体，是 SO2，0.2mol 该物质参加反应时转移 0.3mol 电子，其中只有一种元素化合价发生改变，根据化合价，产生 1molSO2 失去 3mol 电子，还应 该有 3mol S 得 3mol 电子，方程式为：2S2Cl2+2H2O=3S↓+SO2↑+4HCl。 5. 某电镀铜厂有两种废水需要处理，一种废水中含有 CN－，另一种废水中含有 Cr2O72－ 。该 厂拟定如图所示的废水处理流程。 ③中反应时，每 0.4 mol Cr2O72－转移 2.4 mol e－，该反应的离子方程式为 。 【答案】3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O 【解析】每 0.4molCr2O72-转移 2.4mol 的电子，设还原后 Cr 元素的化合价为 x，则 0.4mol×2×（6-x）=2.4mol，解得 x=+3，则离子反应为 3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═ 6SO42-+8Cr3++13H2O。 6. 用 NH4NO3 氧化海绵铜(含 Cu 和 CuO)生产 CuCl 的部分流程如下: 步骤 I 中，0.5 mol NH4 NO3 参加反应有 4mol 电子转移，铜参与反应的离子方程式为。 【答案】4Cu+NO3-+10OH-=4Cu2++NH4++3H2O 【解析】0.5molNH4NO3 参加反应有 4mol 电子转移，则 N 元素被还原为-3 价，反应的离子方 程式为 4Cu+NO3 -+10OH-=4Cu2++NH4 ++3H2O。 7．在氢氧化钠的环境中，氯气与碘化钠反应，每 1 摩碘化钠完全反应转移 6 摩尔电子，反应 化学方程式为 。 【答案】3Cl2+NaI+6NaOH==NaIO3+6NaCl+3H2O 【解析】每 1 摩碘化钠完全反应转移 6 摩尔电子，证明 I-变成了 IO3-，所以 Cl2 需要 3mol，反 应的化学方程式为：3Cl2+NaI+6NaOH==NaIO3+6NaCl+3H2O。 8．（2018 届广西南宁市第三中学高三第二次模拟考试）SO2 是危害最为严重的大气污染物之 一，SO2 的含量是衡量大气污染的一个重要指标。工业上常采用催化还原法或吸收法处理 SO2。 催化还原 SO2 不仅可以消除 SO2 污染，而且可得到有价值的单质 S。 （1）已知 CH4 和 S 的燃烧热分别为 a kJ/mol 和 b kJ/mol。在复合组分催化剂作用下，CH4 可 使 SO2 转化为 S，同时生成 CO2 和液态水。反应的热化学方程式为______________。（ △ H 用 含 a、b 的代数式表示） （2）用 H2 还原 SO2 生成 S 的反应分两步完成，如图 1 所示，该过程中相关物质的物质的量 浓度随时间的变化关系如图 2 所示： ①分析可知 X 为_______________（写化学式），0~t1 时间段的反应温度为_______________， 0~t1 时间段用 SO2 表示的化学反应速率为______________________； ②总反应的化学方程式为___________________________________________； （3）焦炭催化还原 SO2 生成 S2 的化学方程式为：2C(s)+2SO2(g)S2(g)+2CO2(g)，恒容容器中， lmol/L SO2 与足量的焦炭反应，SO2 的转化率随温度的变化如图 3 所示。 ①该反应的ΔH______0（填“＞”或“＜”）； ②700℃的平衡常数为_____________________； （4）工业上可用 Na2SO3 溶液吸收 SO2，该反应的离子方程式为___________，25℃时用 1mol/L 的 Na2SO3 溶液吸收 SO2，当溶液 pH=7 时，溶液中各离子浓度的大小关系为___________。（已 知：H2SO3 的电离常数 K1=1.3×10-2，K2=6.2×10-8） 【答案】 CH4 (g)+2SO2 (g) = CO2 (g)+2S (s)+2H2O(l) △ H=（2b-a） kJ/mol H2S 300℃ 2×10-3/t1 mol/(L· min) 2H2+SO2 = S+2H2O ＜ 36.45 mol/L SO32- +SO2 + H2O = 2HSO3-c(Na+)＞c(HSO3-)＞c(SO32-)＞c(H+)=c(OH-) （3）根据图像 a 点达到平衡状态，升高温度 SO2 的平衡转化率减小，平衡向逆反应方向移动， 则ΔH0。根据图中转化率和三段式计算化学平衡常数。 （4）Na2SO3 吸收 SO2 的离子方程式为 SO32-+SO2+H2O=2HSO3-。Na2SO3 溶液呈碱性，NaHSO3 溶液呈酸性，用 Na2SO3 溶液吸收 SO2 得到 pH=7 的溶液，溶液中溶质为 Na2SO3 和 NaHSO3， 溶液中 c（H+）=c（OH-）=110-7mol/L，根据 K2（H2SO3）==6.210-8，则=6.210-8（110-7）=0.62， c（SO32-）c（HSO3-），溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c（Na+）c（HSO3-）c（SO32-）c（H+） =c（OH-）。 详解：（1）CH4 和 S 的燃烧热分别为 akJ/mol 和 bkJ/mol，写出热化学方程式： CH4（g）+2O2（g）=CO2（g）+2H2O（l）ΔH=-akJ/mol（①） S（s）+O2（g）=SO2（g）ΔH=-bkJ/mol（②） 应用盖斯定律，将①-②2 得，CH4（g）+2SO2（g）=CO2（g）+2S（s）+2H2O（l）ΔH=（2b-a） kJ/mol。 （2）①根据图示和图像，第一步对应图像 0~t1 段，由 H2 和 SO2 反应生成 X，反应消耗的 H2、 SO2 和生成的 X 物质的量浓度之比为（610-3）：（310-3-110-3）：（210-3）=3:1:1；第二步对应图 像 t1~t2 段，X 与 SO2 反应生成 S，消耗的 X 与 SO2 物质的量浓度之比为（210-3）：（110-3）=2:1， 结合原子守恒，X 为 H2S，0~t1 时间段的反应温度为 300℃。υ（SO2）===mol/（L·min）。 ②根据图示和图像，总反应为 H2 与 SO2 按物质的量之比 2:1 反应生成 S，结合原子守恒，总 反应的化学方程式为 2H2+SO2=S+2H2O。 （3）①根据图像 a 点达到平衡状态，700℃后升高温度 SO2 的平衡转化率减小，平衡向逆反应 方向移动，逆反应为吸热反应，则该反应的ΔH0。 ②700℃时 SO2 的转化率为 90%，用三段式 2C（s）+2SO2（g）S2（g）+2CO2（g） c（起始）（mol/L） 1 0 0 c（转化）（mol/L） 190% 0.45 0.9 c（平衡）（mol/L） 0.1 0.45 0.9 700℃的平衡常数 K===36.45mol/L。 （4）Na2SO3 吸收 SO2 的离子方程式为 SO32-+SO2+H2O=2HSO3-。Na2SO3 溶液呈碱性，NaHSO3 溶液呈酸性，用 Na2SO3 溶液吸收 SO2 得到 pH=7 的溶液，溶液中溶质为 Na2SO3 和 NaHSO3， 溶液中 c（H+）=c（OH-）=110-7mol/L，根据 K2（H2SO3）==6.210-8，则=6.210-8（110-7）=0.62，c（SO32-）c（HSO3-），溶液中离子浓度由大到小的顺序为 c（Na+）c（HSO3-）c（SO32-）c（H+） =c（OH-）。 9．（2018 届福建省百校高三下学期临考冲刺检测）以含钴废催化剂(主要成分为 Co、Fe、SiO2) 为原料制取复合氧化钴的流程如下： （1）用 H2SO4 溶解后过滤，得到的滤渣是_________(填化学式)。将滤渣洗涤 2～3 次，再将 洗液与滤液合并的目的是____________________。 （ 2 ） 在 加 热 搅 拌 条 件 下 加 入 NaClO3 ， 将 Fe2+ 氧 化 成 Fe3+ ， 反 应 的 离 子 方 程 式 是 ___________________。 （3）已知：铁氰化钾的化学式为 K3[Fe(CN)6]；亚铁氰化钾的化学式为 K4[Fe(CN)6]。 3Fe2++2[Fe(CN)6]3-=Fe3[Fe(CN)6]2↓(蓝色沉淀) 4Fe3++3[Fe(CN)6]4-= Fe4[Fe(CN)6]3↓(蓝色沉淀) 确定 Fe2+是否氧化完全的方法是__________________。 (仅供选择的试剂：铁氰化钾溶液、亚 铁氰化钾溶液铁粉、KSCN 溶液) （4）向氧化后的溶液中加入适量的 Na2CO3 调节酸度，使之生成黄钠铁矾[Na2Fe6(SO4)4(OH)12] 沉淀，写出该反应的离子方程式：_______________________。 （5）弱酸和弱碱的电离平衡常数的负对数可用 pK 表示，根据下表中数据判断(NH4)2C2O4 溶 液中各离子的浓度由大到小的顺序为__________________。 H2C2O4 pKa1= l.25，pKa2=4.13 NH3·H2O pKb=4.76 （6）已知 CoCl2 的溶解度曲线如图所示。向碱式碳酸钴中加入足量稀盐酸边加热边搅拌至完 全溶解后，需趁热过滤其原因是_____________________。 （7）准确称取 1.470gCoC2O4，在空气中充分灼烧得 0.814 g 复合氧化钴，写出复合氧化钴的 化学式：____________________。 【答案】 SiO2 提高钴元素的利用率 6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2O 取少许氧化后的溶 液于试管中滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则说明 Fe2+ 已全部被氧化6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32-=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑ c(NH4+)>c(C2O42-)>c(H+)>c(HC2O4-)>c(OH-) 防止因温度降低，CoCl2 晶体析出 Co5O7 （3）取氧化后的溶液少许于试管中，滴加几滴铁氰化钾溶液，若无蓝色沉淀生成，则 Fe2+已 全部被氧化； （4）生成硫酸铁与碳酸钠发生双水解得到黄钠铁矾，离子方程式为： 6Fe3++4SO42-+6H2O+2Na++6CO32-=Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+6CO2↑。 （5）根据 pK 的大小关系，可以判断出电离常数的大小关系为 Ka1> Ka2>Kb，所以对应离子的 水解程度大小为 NH4+>C2O42->HC2O4-，水解程度越大溶液中剩余离子浓度就越小，所以溶液 中的离子浓度大小顺序为：c(NH4+)>c(C2O42-)>c(H+)>c(HC2O4-)>c(OH-) （6）CoCl2 的溶解度曲线可知，随温度的升高，CoCl2 的溶解度增大，所以趁热过滤，防止温 度降低氯化钴析出，故答案为：防止因温度降低，CoCl2 晶体析出； （7）CoC2O4 的质量为 1.470g，其物质的量为 0.01mol，Co 元素质量为 0.59g，钴氧化物质量 为 0.814g，氧化物中氧元素质量为 0.814g-0.59g=0.224g，则氧化物中 Co 原子与 O 原子物质的 量之比为 0.01mol：≈5：7，故 Co 氧化物为 Co5O7，故答案为：Co5O7。 （6）mg 铬铁矿中 Cr 元素的质量为：=，最终制得 n g Na2Cr2O7 中 Cr 元素的质量为：=，所以 Cr 元素的转化率为：÷（）×100%=×100%。 考点四 根据题中图像书写方程式 典例 1 苯甲酸可用作食品的抑菌剂。工业上通过间接电合成法制备苯甲酸，工艺流程如下： 电解池用于制备 Cr2O72-。 (1)阴极产生的气体是____。 (2)电解时阳极附近发生的反应如下图所示。 ①SO42-所起的作用是 。 ②Ⅱ中反应的离子方程式是____。 【答案】(1)H2 (2) ①催化剂 ②3S2O82- + 2Cr3+ +7H2O==6SO42- + Cr2O72- + 14H+ 【解析】(1)电解 Cr2（SO4）3、H2SO4 溶液阴极产生的气体是 H2； (2) ①由图中可看出反应Ⅰ反应物中有 SO42-，反应Ⅱ生成 SO42-，因此 SO42-是催化剂。②由图中可看出，Ⅱ中的反应是 S2O82- 和 Cr3+ 反应生成 SO42- 和 Cr2O72-，根据电子守恒、原 子守恒、电荷守恒，酸性条件下反应的离子方程式为：②3S2O82- + 2Cr3+ +7H2O==6SO42- + Cr2O72- + 14H+。 典例 2 二氧化碳的回收利用是环保领域研究热点。 在太阳能的作用下，以 CO2 为原料制取炭黑的流程如图所示。总反应的化学方程式 为 。 【答案】CO2 C+O2 【解析】首先明确反应的目的是以 CO2 为原料制取炭黑，并且要求写总反应的化学方程式， 根据地图示，化学方程式为：CO2 C+O2。 典例 3（1）电子工业中使用的一氧化碳常以甲醇为原料 CH3OH＝CO + 2H2，该反应是经历脱 氢、分解两步反应实现的。 ⅰ（脱氢）：2CH3OH HCOOCH3 + 2H2 ⅱ（分解）： …… ①ⅰ（脱氢）反应的机理可以用下图表示：图中中间产物 X 的结构简式为________。 ②写出ⅱ（分解）反应的化学方程式____________。 （2）科学家们积极探讨控制温室气体 CO2 的排放，减缓全球变暖措施和方法。 ①Li4SiO4 可用于富集得到高浓度 CO2。原理是：在 500℃，低浓度 CO2 与 Li4SiO4 接触后生成 两种锂盐；平衡后加热至 700℃，反应逆向进行，放出高浓度 CO2，Li4SiO4 再生。请写出 700℃ 时反应的化学方程式为：____________。 ②固体氧化物电解池(SOEC)用于高温电解 CO2/H2O，既可高效制备合成气(CO＋H2)，又可实 现 CO2 的减排，其工作原理如图。写出电极 c 上发生的电极反应式：_________、_________。 【 答 案】 HCHO HCOOCH3 CH3OH + CO Li2CO3 ＋ Li2SiO3CO2↑ ＋ Li4SiO4 CO2 ＋ 2e-===CO＋O2- H2O＋2e-===H2＋O2- （2）①在 500℃，CO2 与 Li4SiO4 接触后生成 Li2CO3，反应物为 CO2 与 Li4SiO4，生成物有 Li2CO3， 根据质量守恒可以知道产物还有 Li2SiO3，所以 700℃时反应的化学方程式为：Li2CO3＋ Li2SiO3CO2↑＋Li4SiO4，因此，本题正确答案是：Li2CO3＋Li2SiO3CO2↑＋Li4SiO4；②二氧化碳 在 a 极得到电子发生还原反应生成一氧化碳同时生成氧离子，反应电极反应式为：CO2+2e-═CO+O2-，水中的氢元素化合价降低被还原，电极反应式为：H2O+2e-=H2+O2-，因此， 本题正确答案是：CO2+2e-═CO+O2-；H2O+2e-=H2+O2-。 考点四精练： 1. CH4 超干重整 CO2 技术可得到富含 CO 的气体，用于生产多种化工产品。该技术中的化学反 应为：CH4 (g)＋3CO2 (g)2H2O(g)＋4CO(g) H＝＋330 kJ/mol。CH4 超干重整 CO2 的催化转化 原理示意图如下： . ① 过程 I，生成 1 molH2 时吸收 123.5 kJ 热量，其热化学方程式是 。 ② 过程 II，实现了含氢物种与含碳物种的分离。生成 H2O(g)的化学方程式是 。 【答案】① CH4(g) +CO2(g) =2CO(g) + 2H2(g) ΔH＝+247kJ/mol ② 4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O 【解析】① 根据图示，过程 I 是在 Ni 作催化剂作用下，CH4 (g)和 CO2 (g)反应生成 CO 和 H2， 生成 1 molH2 时吸收 123.5 kJ 热量，因此过程 I 热化学方程式是：CH4(g) +CO2(g) =2CO(g) + 2H2(g) ΔH＝+247kJ/mol； ②过程 II 的反应比较复杂，一个是 CO、H2、CO2 和 Fe3O4、CaO 反应生成 H2O、Fe、CaCO3； 另一个是 Fe、CaCO3 反应生成 Fe3O4、CaO、CO。题目中的要求是生成 H2O(g)的化学方程式， 因此答案是：4H2+Fe3O4 3Fe+4H2O 【解题指导】一定要看清楚题目的要求回答问题，过程 I 要从图示中读出反应方程式，过程 II 的方程式则要看清题目中的回答要求。 2. 湿法炼锌产生的铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉（Cd）、钴（Co）等单质。一种由铜镉渣生 产金属镉的流程如下： 浸出过程中，不采用通入空气的方法进行搅拌，原因是防止将 Cu 氧化浸出，其离子方程式 是 。 【答案】2Cu+ 4H++O2＝2Cu2++ 2H2O 【解析】铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉（Cd）、钴（Co）等单质，加 H2SO4 浸出锌、铁、镉（Cd）、 钴（Co），不浸出 Cu。不采用通入空气的方法进行搅拌，原因是防止将 Cu 氧化浸出，说明 Cu 在 O2 作用下可以和 H2SO4 反应，离子方程式为：2Cu+ 4H++O2＝2Cu2++ 2H2O。 3. 亚氯酸钠（NaClO2）是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等。以下是生产 NaClO2·3H2O 粗产品的工艺流程图：反应③发生反应的化学方程式是 。 【答案】2ClO2 + H2O2 + 2NaOH === 2NaClO2 + 2H2O + O2 4. 尿素[CO(NH 2)2]是一种非常重要的高氮化肥,以天然气（含 H2S)为原料合成尿素的 主要步骤如下图所示（图中某些转化步骤未列出）。 请回答下列问题： (1) 反应①的离子方程式是_________________________________________________。 (2) 天然气脱硫后产生的 Fe2S3 和 H2O 与 02 反应的化学方程式是 ______________________。 【答案】（1）CO32-＋CO2＋H2O===2HCO3- （2）2Fe2S3＋6H2O＋3O2===4Fe(OH)3＋6S 【解析】(1) 从图中看出反应①是 N2、H2、CO2 通入 K2CO3 溶液，生成物还可以分解产生 CO2， 因此生成物是 KHCO3，生成 KHCO3 的离子方程式是：CO32-＋CO2＋H2O===2HCO3-。 (2) 从图中可看出，Fe2S3 和 H2O 与 O2 反应生成 Fe(OH)3 和 S，Fe2S3 和 H2O 与 O2 反应的化学 方程式是： 2Fe2S3＋6H2O＋3O2===4Fe(OH)3＋6S。 5. （2015 江苏）一种熔融碳酸盐燃料电池原理示意如图。下列有关该电池的说法正确的是 （ ） A．反应 CH4＋H2O3H2＋CO，每消耗 1molCH4 转移 12mol 电子 B．电极 A 上 H2 参与的电极反应为：H2＋2OH－－2e－=2H2O C．电池工作时，CO32－向电极 B 移动 D．电极 B 上发生的电极反应为：O2＋2CO2＋4e－=2CO32－ 【答案】D 6. 工业上可用电解浓 NaOH 溶液的方法制 Na2FeO4，其工作原理如图所示： 阳极的电极反应式为 ，可循环使用的物质是 。 【答案】Fe - 6e- + 8OH- =FeO42- + 4H2O NaOH 溶液 【解析】从图中可以看出，阳极是 Fe 属于活性电极，碱性条件下的阳极的电极反应式为： Fe - 6e- + 8OH- =FeO42- + 4H2O；阴极是水放电产生 H2，剩余 OH-和通过阳离子交接膜进来的 Na+，结合成 NaOH，因此可循环使用的物质是 NaOH 溶液。 7. 氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有 Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下： 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是 MnO2。 ⑴ 反 应 ② 中 除 掉 的 杂 质 离 子 是 ____ ， 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 为 。 【答案】Fe2＋和 Mn2＋ _ MnO4 －＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋ 3Mn2＋＋2MnO4 －＋2H2O===5MnO2↓＋4H＋ 【解析】根据题意，Ni（Ⅱ）不能被氧化，反应②中除掉的杂质离子是 Fe2+和 Mn2+，发 生 的 离 子 方 程 式 为 MnO4-+3Fe2++7H2O=3Fe （ OH ） 3↓+MnO2↓+5H+ 、 2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+。 8．（2018 届青海省西宁市高三下学期复习检测二模）碲(Te)是 VIA 族非金属元素，其单质和 化合物在太阻能、电子、橡胶生产方面具有广泛的应用。 (1)根据碲(Te)在元素周期表中的位置，判断 H2TeO4 的酸性_____(填“大于”、“小于”或“无法判 断”)H2SO4 酸性。 (2)己知 TeO2 是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。TeO2 和 NaOH 溶液发生反应的化 学方程式为_________________。 (3)已知 25℃时，亚碲酸(H2TeO3)的电离常数 K1=1×10-3，K2=2×10-8。计算： ①0.1mol/L H2TeO3 的电离度α约为_______(α=已电离弱电解质分子数/电解质分子总数 ×100%)； ②NaHTeO3 溶液的 pH_____7(填“>”、“=”或“