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專題03 離子反應和氧化還原反應--2023—2025年新課標全國卷高考化學分類匯編(含解析)

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專題03 離子反應和氧化還原反應--2023—2025年新課標全國卷高考化學分類匯編(含解析)

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專題03 離子反應和氧化還原反應
考點1 離子共存
1. (2025·安徽·高考真題)下列實驗產生的廢液中,可能大量存在的粒子組是
選項 實驗 粒子組
A 稀硝酸與銅片制
B 硫酸與制
C 濃鹽酸與制
D 雙氧水與溶液制
【答案】C
【詳解】A.稀硝酸與銅反應生成和NO,NO難溶于水,無法大量存在,A不符合題意;
B.70%硫酸與Na2SO3反應生成SO2,溶液中應含,但在強酸性條件下會轉化為SO2和H2O,無法大量存在,B不符合題意;
C.濃鹽酸與KMnO4反應生成Cl2,產物為、、和,這些離子在酸性環境中穩定共存,無后續反應干擾,C符合題意;
D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中應含Fe3+而非Fe2+,D不符合題意;
故選C。
2.(2024·重慶·高考真題)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中: B.稀硫酸中:
C.溶液中: D.溶液中:
【答案】A
【詳解】A.該組離子均與氨水不發生反應,能大量共存,故A正確;
B.與反應生成硫酸鋇沉淀,與氫離子反應生成二氧化碳氣體,該組離子不能在硫酸中大量共存,故B錯誤;
C.在酸性環境下具有強氧化性,能氧化,不能大量共存,故C錯誤;
D.中存在即[Al(OH)4]-離子,能與發生雙水解反應不能大量共存,故D錯誤;
故選:A。
3. (2024·浙江·高考真題)在溶液中能大量共存的離子組是
A. B.
C. D.
【答案】D
【詳解】A.三種離子會反生氧化還原反應而不能大量共存,故A不符合題意;
B.會生成離子而不能大量共存,故B不符合題意;
C.會生成沉淀而不能大量共存,故C不符合題意;
D.雖然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合題意;
答案D。
考點二 離子方程式正誤判斷
1.(2025·河南·高考真題)對于下列過程中發生的化學反應。相應離子方程式正確的是
A.磷酸二氫鈉水解:
B.用稀鹽酸浸泡氧化銀:
C.向次氯酸鈉溶液中加入碘化氫溶液:
D.向硫酸氫鈉溶液中滴加少量碳酸氫鋇溶液:
【答案】A
【詳解】A.磷酸二氫鈉水解產生OH-,離子方程式為,A正確;
B.用稀鹽酸浸泡氧化銀生成AgCl沉淀,離子方程式為Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,B錯誤;
C.向次氯酸鈉溶液中加入碘化氫溶液發生氧化還原反應,離子方程式為ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,C錯誤;
D.向硫酸氫鈉溶液中滴加少量碳酸氫鋇溶液,反應的離子方程式為,D錯誤;
答案選A。
2.(2025·北京·高考真題)下列方程式與所給事實不相符的是
A.用鹽酸除去鐵銹:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇處理廢棄的
D.將通入水中制備硝酸:
【答案】B
【詳解】A.鐵銹的成分為Fe2O3·xH2O ,能溶于鹽酸生成FeCl3和水,離子方程式為:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正確;
B.H2S為弱酸,離子方程式不能拆成離子,離子方程式為:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B錯誤;
C. 乙醇與鈉反應生成乙醇鈉和氫氣,化學方程式正確,C正確;
D.NO2與水反應生成硝酸和NO,化學方程式正確,D正確;
答案選B。
3.(2025·浙江·高考真題)下列方程式不正確的是
A.與濃鹽酸反應:
B.與反應:
C.將少量灼熱的加入中:
D.將通入酸性溶液:
【答案】D
【詳解】A.MnO2與濃鹽酸在加熱條件下反應生成氯化錳、氯氣、水,所給離子方程式正確,A正確;
B.二氧化氮與水反應生成硝酸和一氧化氮,所給離子方程式正確,B正確;
C.乙醇的催化氧化生成乙醛,該反應氧化銅被還原生成銅,所給方程式正確,C正確;
D.二氧化硫與酸性高錳酸鉀溶液反應生成硫酸鉀、硫酸錳和硫酸,反應的離子方程式為:,D錯誤;
故選D。
4.(2024·廣西·高考真題)化學與生活息息相關。下列離子方程式書寫正確的是
A.用溶液處理水垢中的
B.明礬用于凈水:
C.抗酸藥中的可治療胃酸過多:
D.用酸化的KI淀粉溶液檢驗加碘鹽中的
【答案】A
【詳解】A.用溶液處理水垢中的CaSO4,生成溶解度更小的碳酸鈣,,A項正確;
B.水解方程式不對,明礬是硫酸鋁鉀晶體,溶于水,鋁離子水解生成氫氧化鋁膠體,可用于凈水:,不寫沉淀符號,B項錯誤;
C.物質拆分不對,抗酸藥中的可治療胃酸過多,屬于難溶性堿,離子方程式:,C項錯誤;D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液檢驗加碘鹽中的,D項錯誤;
故答案選A。
5.(2024·貴州·高考真題)下列離子方程式書寫錯誤的是
A.用氫氟酸雕刻玻璃:
B.用綠礬處理酸性廢水中的
C.用泡沫滅火器滅火的原理:
D.工業電解飽和食鹽水制燒堿和氯氣:
【答案】A
【詳解】A.氟化氫是弱酸,不能拆寫成離子,用氫氟酸雕刻玻璃:,A錯誤;
B.用綠礬處理酸性廢水中的,生成鉻離子和鐵離子,,B正確;
C.泡沫滅火器滅火的原理,鋁離子、碳酸氫根水解反應完全生成氫氧化鋁沉淀和二氧化碳:,C正確;
D.工業電解飽和食鹽水生成燒堿、氯氣和氫氣:,D正確;
故選A。
6.(2023·重慶·高考真題)下列離子方程式中,錯誤的是
A.通入水中:
B.通入石灰乳中:
C.放入溶液中:
D.放入溶液中:
【答案】B
【詳解】A.二氧化氮和水生成硝酸和NO,反應為,A正確;
B.石灰乳轉化氫氧化鈣不能拆,反應為,B錯誤;
C.放入溶液中生成偏鋁酸鈉和去:,C正確;
D.放入溶液中發生氧化還原生成二價鉛和二價鐵離子,反應為:,D正確;
故選B。
7.(2023·浙江·高考真題)下列反應的離子方程式正確的是
A.碘化亞鐵溶液與等物質的量的氯氣:
B.向次氯酸鈣溶液通入足量二氧化碳:
C.銅與稀硝酸:
D.向硫化鈉溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【詳解】A.碘化亞鐵溶液與等物質的量的氯氣,碘離子與氯氣恰好完全反應,:,故A錯誤;
B.向次氯酸鈣溶液通入足量二氧化碳,反應生成碳酸氫鈣和次氯酸:,故B正確;
C.銅與稀硝酸反應生成硝酸銅、一氧化氮和水:,故C錯誤;
D.向硫化鈉溶液通入足量二氧化硫,溶液變渾濁,溶液中生成亞硫酸氫鈉:,故D錯誤;
答案為B。
考點三 氧化還原反應規律
1.(2025·北京·高考真題)下列反應中,體現還原性的是
A.加熱分解有生成
B.和的混合溶液加熱有生成
C.固體在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出現白色沉淀
【答案】B
【詳解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化態保持-3,未發生氧化還原反應,A不符合題意;
B.中的N(-3價)與中的N(+3價)反應生成N2(0價),被氧化,體現還原性,B符合題意;
C.水溶液中,銨根離子可以直接結合氫氧化鎂弱電離的氫氧根離子,使沉淀溶解平衡向正向移動,則該氫氧化鎂溶解過程,無化合價變化,沒有體現其還原性,C不符合題意;
D.(NH4)2SO4與BaCl2的沉淀反應屬于復分解反應,未參與氧化還原,D不符合題意;
故選B。
2.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某元素的單質及其化合物的轉化關系如圖。常溫常壓下G、J均為無色氣體,J具有漂白性。阿伏加德羅常數的值為。下列說法錯誤的是
A.G、K均能與溶液反應 B.H、N既具有氧化性也具有還原性
C.M和N溶液中的離子種類相同 D.與足量的J反應,轉移電子數為
【答案】D
【分析】根據轉化關系:,常溫常壓下G、J均為無色氣體,J具有漂白性,J為SO2,K為SO3,G為H2S,H為S,M為NaHSO3,N為Na2SO3,L為Na2SO4。
【詳解】A.H2S和SO3均能與NaOH溶液反應,A正確;
B.S和Na2SO3中S的化合價處于S的中間價態,既具有氧化性又有還原性,B正確;
C.M為NaHSO3,N為Na2SO3,二者的溶液中離子種類相同,C正確;
D.1mol H2S和足量的SO2反應生成S單質和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S參加反應,轉移2mol電子,轉移2NA個電子,D錯誤;
答案選D。
3.(2025·江蘇·高考真題)與通過電催化反應生成,可能的反應機理如圖所示(圖中吸附在催化劑表面的物種用“*”標注)。下列說法正確的是
A.過程Ⅱ和過程Ⅲ都有極性共價鍵形成
B.過程Ⅱ中發生了氧化反應
C.電催化與生成的反應方程式:
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應可生產
【答案】A
【詳解】A.過程Ⅱ為:和在酸性條件下被還原為和的反應,生成了N—H等極性共價鍵;過程Ⅲ為與生成的反應,生成了C—N極性共價鍵,A正確;
B.過程Ⅱ是得電子的還原反應,N元素的化合價由降為,C元素的化合價由降為,B錯誤;
C.所給離子方程式電荷不守恒,根據反應機理圖可知,過程Ⅱ需要外界提供電子,則正確的反應方程式為,C錯誤;
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應生成或,D錯誤;
故選A。
4.(2025·浙江·高考真題)關于溴的性質,下列說法不正確的是
A.可被氧化為
B.與水溶液反應的還原產物為
C.,說明氧化性:
D.與足量溶液反應生成和,轉移電子
【答案】D
【詳解】A.氯氣具有強氧化性,可將氧化為,A項正確;
B.與水溶液反應,生成和,還原產物為,B項正確;
C.根據反應可知,氧化劑為,氧化產物為,氧化劑的氧化性大于氧化產物的氧化性,故氧化性:,C項正確;
D.與足量溶液反應生成和,反應方程式為:,3mol參與反應,電子轉移5mol,D項錯誤;
答案選D。
5.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)化學需氧量(COD)是衡量水體中有機物污染程度的指標之一,以水樣消耗氧化劑的量折算成消耗的量(單位為)來表示。堿性不與反應,可用于測定含Cl 水樣的COD,流程如圖。
下列說法錯誤的是
A.Ⅱ中發生的反應有
B.Ⅱ中避光、加蓋可抑制被氧化及的揮發
C.Ⅲ中消耗的越多,水樣的COD值越高
D.若Ⅰ中為酸性條件,測得含水樣的COD值偏高
【答案】C
【分析】I中KMnO4與水樣中的有機物在堿性條件下反應得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性條件下KMnO4、MnO2與I-反應得到I2單質和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【詳解】A.II中和MnO2在酸性條件下與過量的KI反應得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正確;
B.II中避光防止I2升華揮發,加蓋防止I-被氧氣氧化,B正確;
C.整個反應中,KMnO4得電子生成Mn2+,有機物和碘離子失去電子數目與KMnO4得電子數目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,說明生成的I2單質越多,也說明有機物消耗的KMnO4的量少,水樣中的COD值越低,C錯誤;
D.若I中為酸性條件,Cl-會與KMnO4反應,水樣中的COD值偏高,D正確;
答案選C。
考點四 氧化還原反應計算
1.(2024·北京·高考真題)可采用催化氧化法將工業副產物制成,實現氯資源的再利用。反應的熱化學方程式:。下圖所示為該法的一種催化機理。
下列說法不正確的是
A.Y為反應物,W為生成物
B.反應制得,須投入
C.升高反應溫度,被氧化制的反應平衡常數減小
D.圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應
【答案】B
【分析】由該反應的熱化學方程式可知,該反應涉及的主要物質有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO與Y反應生成Cu(OH)Cl,則Y為HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,則W為H2O;CuCl2分解為X和CuCl,則X為Cl2;CuCl和Z反應生成Cu2OCl2,則Z為O2;綜上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【詳解】A.由分析可知,Y為反應物,W為生成物,A正確;
B.在反應中作催化劑,會不斷循環,適量即可,B錯誤;
C.總反應為放熱反應,其他條件一定,升溫平衡逆向移動,平衡常數減小,C正確;
D.圖中涉及的兩個氧化還原反應是和,D正確;
故選B。
2.(2024·廣西·高考真題)實驗小組用如下流程探究含氮化合物的轉化。為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.“反應1”中,每消耗,在下得到
B.“反應2”中,每生成0.1molNO,轉移電子數為
C.在密閉容器中進行“反應3”,充分反應后體系中有個
D.“反應4”中,為使完全轉化成,至少需要個
【答案】B
【分析】反應1為實驗室制備氨氣的反應,方程式為:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,反應2是氨氣的催化氧化,方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O,反應3為一氧化氮和氧氣反應生成二氧化氮,方程式為:2NO+O =2NO ,反應4為二氧化氮,氧氣和水反應生成硝酸,4NO2+2H2O+O2=4HNO3 。
【詳解】A.根據分析可知,每消耗,生成0.1mol氨氣,但是由于不是標準狀況,則氣體不是2.24L,A錯誤;
B.根據分析可知,反應2方程式為:4NH3+5O24NO+6H2O,該反應轉移20e-,則每生成0.1molNO,轉移電子數為,B正確;
C.根據反應3,充分反應后生成個,但是體系中存在2NO2 N2O4,則最終二氧化氮數目小于,C錯誤;
D.根據反應4可知,為使完全轉化成,至少需要個O2,D錯誤;故選B。
3.(2024·浙江·高考真題)利用可將廢水中的轉化為對環境無害的物質后排放。反應原理為:(未配平)。下列說法正確的是
A.X表示
B.可用替換
C.氧化劑與還原劑物質的量之比為
D.若生成標準狀況下的氣體,則反應轉移的電子數為(表示阿伏加德羅常數的值)
【答案】C
【詳解】A.由題中信息可知,利用可將廢水中的轉化為對環境無害的物質X后排放,則X表示,仍然是大氣污染物,A不正確;
B.中C元素的化合價由-2價升高到+4價,是該反應的還原劑,有強氧化性,通常不能用作還原劑,故不可用替換,B不正確;
C.該反應中,還原劑中C元素的化合價由-2價升高到+4價,升高了6個價位,氧化劑中N元素的化合價由+5價降低到0價,降低了5個價位,由電子轉移守恒可知,氧化劑與還原劑的物質的量之比為,C正確;
D.中C元素的化合價由-2價升高到+4價,升高了6個價位,若生成標準狀況下的氣體,即生成0.5mol,反應轉移的電子數為0.5×6=,D不正確;
綜上所述,本題選C。
4.(2024·河北·高考真題)超氧化鉀可用作潛水或宇航裝置的吸收劑和供氧劑,反應為,為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中鍵的數目為
B.晶體中離子的數目為
C.溶液中的數目為
D.該反應中每轉移電子生成的數目為
【答案】A
【詳解】A.(即)中鍵的數目為,A正確;
B.由和構成,晶體中離子的數目為,B錯誤;
C.在水溶液中會發生水解:,故溶液中的數目小于,C錯誤;
D.該反應中部分氧元素化合價由價升至0價,部分氧元素化合價由價降至價,則每參加反應轉移電子,每轉移電子生成的數目為,D錯誤;
故選A。
5.(2023·重慶·高考真題)已知反應:,為阿伏加德羅常數的值,若消耗(標準狀況),下列敘述錯誤的是
A.轉移的電子數為 B.生成的質量為
C.生成的氧化產物分子數為 D.生成的含有孤電子對數為
【答案】C
【詳解】A.反應中F的化合價由0價轉化為-1價,O的化合價由-2價變為+2價,轉移電子數為4e-,若消耗(標準狀況)即=2mol,故轉移的電子數為,A正確;
B.根據反應,每消耗2molF2生成的質量為2mol=,B正確;
C.根據反應可知反應生成的氧化產物為OF2,每消耗2molF2生成的氧化產物OF2分子數為,C錯誤;
D.根據反應可知,每消耗2molF2生成H2O的物質的量為2mol,又知1個H2O中含有2對孤電子對,即生成的含有孤電子對數為,D正確;
故答案為C。
考點五 方程式的書寫與配平
1.(2025·河北·高考真題)鉻鹽產品廣泛應用于化工、醫藥、印染等領域。通過閉環生產工藝將鉻鐵礦轉化為重鉻酸鉀同時回收利用鉀資源,可實現綠色化學的目標。過程如下:
已知:鉻鐵礦主要成分是。
回答下列問題:
(2)煅燒工序中反應生成的化學方程式: 。
(6)補全還原、分離工序中發生反應的化學方程式 。
【答案】(2)
(6)
【分析】鉻鐵礦主要成分是,與過量KOH在空氣中煅燒,生成、Fe2O3、MgO,;通入/CO2浸取,生成,、MgO不反應,故濾渣Ⅰ為:,、MgO,通過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾分離出固體,濾液Ⅰ中含有;將中加水溶解,并通入過量CO2酸化,將轉化為,同時副產物生成,將與分離,濾液Ⅱ的主要溶質為;做還原劑,將濾液Ⅰ中剩余的還原為,自身轉化為進入濾渣Ⅱ,KOH進一步處理得,循環使用。
【詳解】(2)煅燒工序中與過量KOH、空氣中氧氣反應生成、Fe2O3、,根據得失電子守恒,原子守恒,化學方程式:;
(6)做還原劑,將濾液Ⅰ中剩余的還原為,自身轉化為,鐵元素由0價升高到+3價,Cr由+6價降低到+3價,根據得失電子守恒,原子守恒,化學方程式:。
2.(2025·河南·高考真題)一種從預處理得到的貴金屬合金粉[主要成分為、(銠)、,含有少量]中盡可能回收銠的工藝流程如下:
回答下列問題:
(2)已知“酸溶2”中轉化為,則生成該物質的化學方程式為 ;“濾渣”的主要成分是 (填化學式)。
(3)“沉銠”中得到的沉淀經“灼燒”后分解成銠單質,但夾雜少量和,則“高溫還原”中發生反應的化學方程式為 。
(5)“活化還原”中,必須過量,其與(III)反應可生成,提升了的還原速率,該配離子中的化合價為 ;反應中同時生成,(III)以計,則理論上和(III)反應的物質的量之比為 。
【答案】(2);SiO2
(3)、
(5) +1; 6:1
【分析】貴金屬合金粉[主要成分為、(銠)、,含有少量]中盡可能回收銠的工藝流程中,加入濃鹽酸溶解其中Fe,過濾后實現分離,再向濾渣中加入王水(濃鹽酸與濃硝酸混合酸)氧化溶解Rh,轉化為,Pt轉化為相關可溶物,SiO2不溶,過濾后進行分離;煮沸濾液除去鹽酸、硝酸,再加入濃鹽酸、DETA將部分銠元素沉淀,過濾后,濾渣進行灼燒分解為Rh、和,再用H2進行高溫還原得到銠單質,向濾液中加入NH4Cl將鉑元素相關化合物轉化為沉淀除去,加入SnCl2將(III)轉化為,再加入Zn進行還原,生成Rh,由于Zn過量有剩余,加入濃鹽酸溶解過量的Zn,實現Zn與Rh分離,過濾獲得銠粉。
【詳解】(2)“酸溶2”中轉化為,Rh元素化合價由0升高至+3,HNO3中N元素化合價由+5降低至+3,結合化合價升降守恒以及原子守恒可知反應化學方程式為;由上述分析可知該過程中濾渣的主要成分為SiO2。
(3)“高溫還原”過程中,和均被H2還原為Rh,Rh元素化合價均由+3降低至0,根據化合價升降守恒以及原子守恒可知反應方程式為、。
(5)配離子中,配體帶1個負電荷,設Rh的化合價為x,則,則x=+1;(III)以計,反應中Rh(III)還原至Rh(I),每個Rh得到2個電子,SnCl2為還原劑,部分被氧化為,Sn(II)被氧化為Sn(IV),每個Sn失去2個電子,同時反應過程中,部分SnCl2結合一個Cl-形成,作為新的配體,每生成1個,需要5個SnCl2,因此理論上和(III)反應的物質的量之比為。
3.(2024·重慶·高考真題)含釕()催化劑在能源等領域應用廣泛。方是制備負載型釕催化劑的前驅體。一種制備高純的技術路線如下(部分試劑、步驟及反應條件略)。
回答下列問題:
(4)步驟②生成的為難溶物,反應的化學方程式為 。
(6)受熱易分解,在時完全分解,失重率為,剩余固體為的氧化物,則該氧化物的化學式為 。
【答案】(4)
(6)RuO2
【分析】根據流程可知,第①步發生反應,第②步發生反應,第③步發生反應。
【詳解】(4)步驟②生成的為難溶物,反應的化學方程式為;
(6)設分解1mol,其質量為317g,當時完全分解,失重率為,剩余固體質量為317g×(1-58%)=133.14g,根據Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru質量為101g,剩余固體為的氧化物,則n(O)=,即固體中n(Ru)∶n(O)=1∶2,則該氧化物的化學式為RuO2。
4.(2024·安徽·高考真題)精煉銅產生的銅陽極泥富含等多種元素。研究人員設計了一種從銅陽極泥中分離提取金和銀的流程,如下圖所示。
回答下列問題:
(3)“浸取2”步驟中,單質金轉化為的化學方程式為 。
(6)“還原”步驟中,被氧化的與產物的物質的量之比為 。
【答案】(3)
(6)3:4
【分析】精煉銅產生的銅陽極泥富含Cu、Ag、Au等元素,銅陽極泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被轉化為Cu2+進入浸取液1中,Ag、Au不反應,浸渣1中含有Ag和Au;浸渣1中加入鹽酸、H2O2浸取,Au轉化為HAuCl4進入浸取液2,Ag轉化為AgCl,浸渣2中含有AgCl;浸取液2中加入N2H4將HAuCl4還原為Au,同時N2H4被氧化為N2;浸渣2中加入,將AgCl轉化為,得到浸出液3,利用電沉積法將還原為Ag。
【詳解】(3)浸取2步驟中,Au與鹽酸、H2O2反應氧化還原反應,生成HAuCl4和H2O,根據得失電子守恒及質量守恒,可得反應得化學方程式為:;
(6)還原步驟中, HAuCl4被還原為Au,Au化合價由+3價變為0價,一個HAuCl4轉移3個電子,N2H4被氧化為N2,N的化合價由-2價變為0價,一個N2H4轉移4個電子,根據得失電子守恒,被氧化的N2H4與產物Au的物質的量之比為3:4。
5.(2023·重慶·高考真題)煤的化學活性是評價煤氣化或燃燒性能的一項重要指標,可用與焦炭(由煤樣制得)反應的的轉化率來表示。研究小組設計測定的實驗裝置如下:

(2)②裝置Ⅱ中,高溫下發生反應的化學方程式為 。
③裝置Ⅲ中,先通入適量的氣體X,再通入足量氣。若氣體X被完全吸收,則可依據和中分別生成的固體質量計算。
ii.e中生成的固體為,反應的化學方程式為 。
【答案】(2) ②③
【分析】稀鹽酸與碳酸鈣反應生成二氧化碳、氯化鈣和水,由于鹽酸易揮發,二氧化碳中含有氯化氫雜質,用飽和碳酸氫鈉溶液吸收氯化氫,再用濃硫酸干燥氣體,二氧化碳通到灼熱的焦炭中反應生成一氧化碳,將混合氣體通入足量氫氧化鋇溶液中吸收二氧化碳,一氧化碳與銀氨溶液反應生成銀單質。
【詳解】
(2)①②裝置Ⅱ中,高溫下二氧化碳和焦炭反應生成一氧化碳,其發生反應的化學方程式為;
③ii.e中生成的固體為,根據氧化還原反應分析得到CO變為碳酸銨,則反應的化學方程式為。
考點一 離子共存
1.(2025·陜西渭南·二模)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.飽和氯水:、、、
B.室溫下pH=7的溶液中:、、、
C.能使酚酞變紅的溶液:、、、
D.能使甲基橙變紅的溶液:、、、
【答案】D
【詳解】A.飽和氯水具有強氧化性,具有還原性,二者會發生氧化還原反應:;同時氯水中含有,與會發生反應:,所以這些離子不能大量共存,A選項錯誤;
B.室溫下pH=7的溶液呈中性,在中性條件下會沉淀,即不能大量存在,B選項錯誤;
C.能使酚酞變紅的溶液呈堿性,含有大量。與反應生成沉淀,與會發生反應,先生成沉淀,繼續反應沉淀溶解,與反應:,所以這些離子不能大量共存,C選項錯誤;
D.能使甲基橙變紅的溶液呈酸性,含有大量,、、、與之間均不發生反應,可以大量共存,D選項正確;
故答案為:D。
2.(2025·天津和平·二模)下列各組離子能大量共存的是
A.滴加石蕊溶液顯紅色的水溶液中:、、、
B.在硝酸銀溶液中:、、、
C.在氨水中:、、、
D.在溶液中:、、、
【答案】A
【詳解】A.滴加石蕊溶液顯紅色的水溶液呈酸性,在酸性條件下,、、、之間不發生反應,可以大量共存,符合題意;
B.在硝酸銀溶液中,與會反應生成沉淀,與也會反應生成微溶物,不能大量共存,不符合題意;
C.在氨水中,會電離出,與會反應生成沉淀,若氨水過量還可能生成[Cu(NH3)4]2+,不能大量共存,不符合題意;
D.在溶液中,在酸性(存在)條件下具有強氧化性,具有還原性,會將氧化,不能大量共存,不符合題意;
綜上,答案是A。
3.(2025·河北保定·二模)常溫下,下列各組離子在的溶液中能大量共存的是
A.、、、B.、、、
C.、、、D.、、、
【答案】B
【詳解】A.酸性條件下,Cl-和ClO-在H+存在下發生反應生成Cl2和H2O,故不能大量共存,A錯誤;
B.酸性條件下,Fe2+、Al3+、、Br-相互不反應,能共存,B正確;
C.Ba2+與生成BaSO4沉淀,不能共存,C錯誤;
D.酸性條件下,會與H+反應生成S和SO2等,會與H+反應生成CO2和H2O,不能共存,D錯誤;
故答案選B。
4.(2025·甘肅慶陽·三模)在溶液中能大量共存的離子組是
A.酸性高錳酸鉀溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入鐵粉會放出氫氣的溶液中:
【答案】B
【詳解】A.高錳酸鉀能氧化Cl-,兩者不可以大量共存,A項不符合題意;
B.CO2不與Ba2+、CH3COO-、Br-反應,B項符合題意;
C.含有大量Fe3+的溶液顯酸性, 在酸性條件下具有強氧化性,能氧化Fe2+,與Fe2+不可以大量共存,C項不符合題意;
D. 與H+發生歧化反應,生成SO2和S,因此與H+不可以大量共存,D項不符合題意;
答案選B。
5.(2025·河北保定·三模)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.飽和氯水中:、、、
D.能使甲基橙變紅的溶液中:、、、
【答案】A
【詳解】A.澄清透明的溶液中:、、、相互不反應,可大量共存,A正確;
B.常溫下,說明溶液呈酸性,、不能大量存在,B錯誤;
C.飽和氯水含Cl2,能氧化,不能共存,C錯誤;
D.能使甲基橙變紅的溶液呈酸性,酸性條件下與能夠反應,不能共存,D錯誤;
故選A。
考點二 離子方程式的正誤判斷
1.(2025·江蘇·二模) 、、是氧元素的3種核素,其中常用作示蹤原子;在放電的條件下得到,得到電子生成吸收的熱量;鉀的含氧化合物和(氧元素化合價0和-2)常用于潛水時的供氧劑。常溫下,在潮濕的空氣中緩慢氧化為;葡萄酒中添加適量的可以起到防腐和抗氧化等作用;濃硫酸與苯反應生成苯磺酸();可以用于橡膠工業的硫化。下列化學反應表示正確的是
A.得到電子生成:
B.與水的反應:
C.S在潮濕的空氣中氧化為的反應:
D.乙酸乙酯的制備:
【答案】B
【詳解】A.1molO(g)得到電子生成1mol(g)吸收752kJ熱量,應為,而不是,A錯誤;
B.與水反應生成和,離子方程式書寫正確,B正確;
C.S在潮濕空氣中被氧氣氧化為,正確反應為,C錯誤;
D.乙酸乙酯制備中,酸脫羥基醇脫氫,應在乙酸乙酯中,正確反應為,D錯誤;
故答案是B。
2.(2025·云南大理·二模)下列關于物質反應的說法正確的是
A.溶液與過量氨水混合:
B.向AgI懸濁液中滴加溶液:
C.少量的通入溶液中:
D.NaClO溶液與濃鹽酸混合:
【答案】B
【詳解】A.硫酸銅加入過量氨水,先生成氫氧化銅沉淀,后沉淀溶解,生成四氨合銅離子:,A錯誤;
B.AgI懸濁液中滴加溶液,碘化銀沉淀轉化為更難溶的硫化銀沉淀,B正確;
C.二氧化碳和氯化鋇溶液不反應,C錯誤;
D.NaClO溶液與濃鹽酸混合發生氧化還原反應生成氯氣和水:,D錯誤;
故選B。
3.(2025·貴州畢節·二模)下列離子方程式書寫正確的是
A.碳酸氫銨溶液中加入足量的燒堿溶液:
B.硫酸酸化的過氧化氫溶解硫化銅:
C.稀硝酸溶浸磁鐵礦:
D.水玻璃中通入過量的:
【答案】D
【詳解】A.碳酸氫銨溶液中加入足量的燒堿溶液,反應生成碳酸鈉和一水合氨:,A錯誤;
B.反應中銅原子不守恒,應該為,B錯誤;
C.稀硝酸具有強氧化性,氧化亞鐵離子生成鐵離子,故反應為,C錯誤;
D.水玻璃中通入過量的反應生成硅酸沉淀和碳酸氫鈉,D正確;
故選D。
4.(2025·天津·二模)下列離子方程式書寫正確的是
A.高錳酸鉀溶液氧化草酸:
B.用溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板:
C.向硫酸銅溶液中加入過量的氨水:
D.海水提溴過程中將溴吹入吸收塔:
【答案】D
【詳解】A.草酸為弱酸,不能拆寫成離子形式,要保留化學式,反應為:,A錯誤;
B.用溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板,離子方程式未配平,反應為:,B錯誤;
C.向硫酸銅溶液中加入過量的氨水,先生成氫氧化銅:,氨水過量后氫氧化銅生成絡合物溶解:,C錯誤;
D.海水提溴過程中將溴吹入吸收塔被二氧化硫水溶液吸收,生成HBr和,離子方程式為:,D正確;
故答案為:D。
5.(2025·安徽·二模)下列有關離子方程式的書寫正確的是
A.電解飽和食鹽水制:
B.檢驗加碘食鹽中含有的:
C.用碳酸鈉溶液吸收溴生成:
D.制鎂時用熟石灰沉淀海水中:
【答案】C
【詳解】A.電解飽和食鹽水,反應物是NaCl和H2O,離子方程式應為,A錯誤;
B.檢驗加碘食鹽中,是在酸性條件下與反應,離子方程式應為:,B錯誤;
C.用碳酸鈉溶液吸收溴,溴發生歧化反應,離子方程式:,C正確;
D.熟石灰是,沉淀海水中的離子方程式應為,D錯誤;
故選C。
考點三 氧化還原反應規律
1.(2025·北京西城·二模)下列變化過程與氧化還原反應無關的是
A.推動盛有的密閉針筒的活塞,壓縮氣體,氣體顏色變深
B.將酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.將溶液加入NaOH溶液中,最終生成紅褐色沉淀
D.向包有粉末的脫脂棉上滴幾滴蒸餾水,脫脂棉燃燒
【答案】A
【詳解】A.推進盛有NO2的密閉針筒的活塞,增大壓強,反應2NO2N2O4的平衡正向移動,NO2的濃度增大,氣體顏色變深,不涉及氧化還原反應,故A正確;
B.乙醇有還原性,高錳酸鉀有氧化性,兩者發生氧化還原反應使紫色褪去,涉及氧化還原反應,故B錯誤;
C.Fe2+與NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化為Fe(OH)3紅褐色沉淀,涉及氧化還原反應,故C錯誤;
D.Na2O2加水生成氧氣,涉及氧化還原反應,故D錯誤;
故答案為A。
2.(2025·北京順義·一模)下列應用與氧化還原反應有關的是
A.用溶液除去 B.用溶液刻蝕銅板
C.用KSCN溶液檢驗 D.用品紅溶液檢驗
【答案】B
【詳解】A.用硫酸銅溶液與硫化氫反應生成硫化銅沉淀和硫酸,反應中沒有元素發生化合價變化,與氧化還原反應無關,故A不符合題意;
B.用氯化鐵溶液刻蝕銅板發生的反應為氯化鐵溶液與銅反應生成氯化亞鐵和氯化銅,反應中有元素發生化合價變化,與氧化還原反應有關,故B符合題意;
C.用硫氰化鉀溶液檢驗鐵離子的反應為溶液中鐵離子與硫氰酸根離子反應生成硫氰化鐵,,反應中沒有元素發生化合價變化,與氧化還原反應無關,故C不符合題意;
D.用品紅溶液檢驗二氧化硫發生的反應為二氧化硫與溶液中有色物質反應生成不穩定的無色化合物,與氧化還原反應無關,故D不符合題意;
故選B。
3.(2025·北京昌平·二模)下列氣體的驗證方法不涉及氧化還原反應的是
A.氧氣——帶火星的小木條復燃 B.氨氣——濕潤的紅色石蕊試紙變藍
C.氯氣——濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍 D.乙烯——酸性高錳酸鉀溶液褪色
【答案】B
【詳解】A.碳在氧氣中燃燒有化合價變化,屬于氧化還原反應,A不符合題意;
B.氨氣溶于水反應生成氨水,氨水電離產生氫氧根,發生的反應為:,沒有化合價變化,B符合題意;
C.氯氣和碘化鉀反應,,有化合價變化,屬于氧化還原反應,C不符合題意;
D.乙烯具有還原性,可以被酸性高錳酸鉀溶液氧化,生成二氧化碳,有化合價變化,屬于氧化還原反應,D不符合題意;
故選B。
4.(2025·湖北襄陽·三模)S8在液態SO2中可與SbF5反應,生成[S8][SbF6]2,其中[S8]2+的結構如圖所示,下列說法錯誤的是
A.S8和SbF5發生了氧化還原反應 B.[S8]2+中存在不同的硫硫鍵
C.反應過程中硫硫鍵發生了斷裂 D.[S8]2+中所有S原子的最外層都有8個電子
【答案】C
【詳解】A.S8中S元素得化合價為0,[S8]2+中S元素的化合價不再為0, S元素的化合價發生了改變,所以S8和SbF5反應時有元素化合價發生了改變,故S8和SbF5發生了氧化還原反應,故A正確;
B.[S8]2+的結構中,硫原子之間存在不同的硫硫鍵,包括單鍵和雙鍵,所以[S8]2+中存在不同的硫硫鍵,故B正確;
C.S8中是一個8元環結構,反應后生成[S8]2+,其結構仍是8個S原子組成的環狀結構,所以反應過程中硫硫鍵并未完全斷裂,而是發生了重排(如單鍵和雙鍵的形成),故C錯誤;
D.[S8]2+中,硫原子的最外層電子數為6,加上硫原子之間的共用電子對,每個硫原子的最外層電子數為8,所以[S8]2+中所有S原子的最外層都有8個電子;故D正確;
故答案為:C。
5.(2025·天津·一模)某化學興趣小組用KSCN溶液和溶液探究的還原性時出現異常現象,實驗如下:
① ② ③
溶液變紅,大約10秒左右紅色褪去,有氣體生成(經檢驗為)。取褪色后溶液,滴加鹽酸和溶液,產生白色沉淀 溶液變紅且不褪色,有氣體生成(經檢驗為),經檢驗有丁達爾效應 溶液變紅且不褪色,滴加鹽酸和溶液,無白色沉淀,經檢驗無丁達爾效應
下列說法錯誤的是
A.實驗②中發生的氧化還原反應有兩種
B.實驗②中紅色溶液含有膠體
C.實驗③中發生的氧化還原反應:
D.對比實驗①與實驗③,可以判定酸性條件下可以氧化
【答案】A
【分析】①向鹽酸酸化的氯化亞鐵溶液中滴人KSCN溶液,pH<1,然后滴入過氧化氫溶液發生氧化還原反應,生成鐵離子,形成紅色溶液,鐵離子在過氧化氫分解反應中作催化劑,有氧氣產生,10秒左右紅色褪去,說明SCN-被氧化為,對比③可知,氧化劑應為過氧化氫,過氧化氫將SCN-被氧化為;②向鹽酸酸化的氯化亞鐵溶液中滴入KSCN溶液,pH<5,然后滴入過氧化氫溶液,溶液變紅且不褪色,說明亞鐵離子被氧化為鐵離子,鐵離子對過氧化氫分解起到催化劑作用,有氣體生成(經檢驗為O2),經檢驗有丁達爾效應,說明生成了氫氧化鐵膠體;③向鹽酸酸化的氯化亞鐵溶液中滴人KSCN溶液,pH<1,然后通入足量氧氣,溶液變紅且不褪色,說明氧氣氧化亞鐵離子生成鐵離子,滴加鹽酸和BaCl2溶液,無白色沉淀,經檢驗無丁達爾效應,說明無硫酸鋇沉淀和氫氧化鐵膠體生成,排除了過氧化氫分解生成的氧氣氧化SCN-的可能。
【詳解】A.實驗②中發生的氧化還原反應有亞鐵離子被過氧化氫氧化為鐵離子,過氧化氫分解生成氧氣,氧氣氧化亞鐵離子,不只兩種,故A錯誤;
B.②中檢驗有丁達爾效應,說明紅色溶液中含有膠體,故B正確;
C.③中通入足量氧氣溶液變紅色說明,發生的氧化還原反應為:,故C正確;
D.對比實驗①和實驗③,實驗③排除了生成的氧氣氧化的可能,可以判定酸性條件下可以氧化,故D正確;
故答案選A。
考點四 氧化還原反應計算
1.(2025·天津和平·二模)利用可將廢水中的轉化為對環境無害的物質后排放。反應原理為:(未配平)。下列說法正確的是
A.表示
B.氧化劑與還原劑物質的量之比為
C.可用替換
D.若生成氣體,則反應轉移的電子數為
【答案】B
【詳解】A.由題中信息可知,利用可將廢水中的轉化為對環境無害的物質X后排放,則X表示,仍然是大氣污染物,A錯誤;
B.該反應中,還原劑中C元素的化合價由-2價升高到+4價,升高了6個價位,氧化劑中N元素的化合價由+5價降低到0價,降低了5個價位,由電子轉移守恒可知,氧化劑與還原劑的物質的量之比為,B正確;
C.中C元素的化合價由-2價升高到+4價,是該反應的還原劑,有強氧化性,通常不能用作還原劑,故不可用替換,C錯誤;
D.未注明氣體狀態,無法計算,D錯誤;
故選B。
2.(2025·黑龍江哈爾濱·二模)疊氮酸鈉(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亞硝酸鈉等為原料制備NaN3的流程如圖。已知水合肼(N2H4·H2O)不穩定,具有強還原性。下列描述正確的是
A.反應③中濃硫酸體現出高沸點難揮發性
B.反應④在高濃度NaClO溶液中滴加少量氨水即可制備水合肼
C.反應②中,消耗3mol N2H4·H2O時,反應中轉移1.5mol電子
D.的價層電子數目為12個
【答案】A
【分析】由流程圖可知,①中發生2CH3OH + 2NaNO2 + H2SO4(濃) = 2CH3ONO + Na2SO4 + 2H2O,④中過量的NaClO可氧化N2H4·H2O,故將NaClO溶液滴到氨水中制備N2H4·H2O時,滴速不能過快、不能過量,②中發生N2H4·H2O + CH3ONO + NaOH = NaN3 + CH3OH + 3H2O,③中發生,利用了濃硫酸的高沸點、難揮發的性質,蒸餾出CH3OH,最后HN3與NaOH反應制備產品。
【詳解】A.根據分析可知,反應③中利用了濃硫酸的高沸點、難揮發性制取揮發性的HN3,A正確;
B.根據分析可知,過量的NaClO會氧化N2H4·H2O,故在高濃度NaClO溶液中滴加少量氨水不能制備水合肼,B錯誤;
C.反應②方程式為N2H4·H2O + CH3ONO + NaOH = NaN3 + CH3OH + 3H2O,N2H4·H2O中N元素化合價為-2,NaN3中N元素化合價為,故消耗3mol N2H4·H2O時,失去電子的物質的量為:3mol × 2 × [] = 10mol,C錯誤;
D.3個N原子的價電子總數為3 × 5 = 15,加上離子所帶的1個負電荷,則的價電子數為16,D錯誤;
故答案選A。
3.(2025·吉林·二模)磷是世界上第一種被發現的元素。白磷(P4)中毒可用CuSO4溶液解毒,發生如下反應:P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平),下列說法中正確的是
A.P4只發生了氧化反應
B.反應過程中溶液pH增大
C.11molP4發生反應,轉移電子的物質的量為120mol
D.皮膚接觸到白磷,用CuSO4溶液清洗后,應再使用NaOH溶液清洗
【答案】C
【分析】反應中P由0價歧化為+5價和-3價,Cu由+2價降為+1價,根據轉移電子守恒和元素守恒可配平方程式11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,氧化劑為P4和CuSO4,還原劑為P4,氧化產物為H3PO4,還原產物為Cu3P。
【詳解】A.P4、Cu3P、H3PO4中P的化合價分別為0、-3、+5,即發生氧化反應,又發生還原反應,故A錯誤;
B.反應生成硫酸和磷酸,H+濃度增加,pH減小,故B錯誤;
C.據分析,根據氧化反應計算電子轉移的物質的量,11molP4參與反應生成24molH3PO4,則轉移24×5=120mol電子,故C正確;
D.皮膚接觸到白磷,雖然用稀CuSO4溶液清洗后生成了H3PO4、H2SO4,但由于NaOH具有強腐蝕性,不能用NaOH溶液清洗,故D錯誤;
故答案為C。
4.(2025·江蘇連云港·一模)含Ru(釕)化合物可催化CO2轉化為HCOOH,其反應機理如圖所示。
下列說法不正確的是
A.該催化劑不能提高CO2的平衡轉化率
B.過程1中CO2發生還原反應
C.過程3中有1molH2O生成時有2mol電子轉移
D.整個轉化過程中Ru和O元素的化合價不變
【答案】C
【詳解】A.催化劑不能使化學平衡發生移動,只能改變反應速率,所以不能提高CO2的平衡轉化率,A正確;
B.Ru的化合物與二氧化碳反應,產物增加了氧原子,發生了氧化反應,二氧化碳被還原,B正確;
C.由圖可知,反應方程式為,反應中釕元素的化合價沒有變化,氫元素的化合價既升高被氧化,又降低被還原,氫氣既是反應的氧化劑也是反應的還原劑,所以當轉化為時,氫氣得到2mol電子,并沒有電子得失,所以當生成時有電子轉移,C錯誤;
D.由圖可知,元素在化合物中的化學式分別為;氧元素均形成含氧化合物,沒有形成過氧化物,由化合價代數和為可知,元素的化合價不變,D正確;
故選C。
5.(2025·江西·二模)從高砷煙塵(主要成分為As2O3、As2O5和Pb5O8,其中Pb5O8中的Pb為+2價或+4價,As2O3、As2O5均為酸性氧化物)中回收制備砷酸鈉晶體的工藝流程如下,下列說法正確的是
(浸出液的主要成分為Na3AsO4和NaAsO2)
A.As位于元素周期表中第四周期第ⅣA族
B.“堿浸”時,Pb5O8發生的反應:。其中氧化產物與還原產物的物質的量之比為3:5
C.浸出液“氧化”過程中,主要發生反應:
D.系列操作為:加熱蒸發、趁熱過濾、洗滌、干燥最終得到砷酸鈉晶體
【答案】C
【分析】根據題干和流程圖:高砷煙塵(主要成分為、和,、均為酸性氧化物),加入氫氧化鈉和硫化鈉進行堿浸,沉淀為和S,發生反應:,浸出液主要成分為和,加入過氧化氫進行氧化,發生反應:,得到溶液,然后蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到砷酸鈉晶體。
【詳解】A.As是第33號元素,位于元素周期表中第四周期第ⅤA族,A錯誤;
B.根據分析可知,“堿浸”時發生反應:,其中氧化產物(S)與還原產物(5PbS其中3個化合價由+4降到+2)的物質的量之比為1:1,B錯誤;
C.浸出液“氧化”過程中,發生反應:,C正確;
D.“氧化”后得到溶液,經過蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌、干燥得到砷酸鈉晶體,D錯誤;
故選C。
考點五 化學方程式書寫
1.碲化鎘(CdTe)量子點具有優異的光電性能。某科研人員設計以電解精煉銅獲得的富碲渣(含銅、碲、銀等)為原料合成碲化鎘量子點的流程如下:
回答下列問題:
(2)“硫酸酸浸”時,取含單質Te 6.38%的富碲渣60g,為將Te全部溶出轉化為Te(SO4)2需加質量分數為30%的H2O2(密度:1.134g/cm3) mL。但實際操作中,H2O2用量遠高于該計算值,原因之一是Cu同時也被H2O2浸出,請寫出Cu被浸出時發生反應的離子方程式: 。
(3)化學中用標準電極電勢(氧化態/還原態)反映微粒間得失電子能力的強弱,一般這個數值越大,氧化態轉化為還原態越容易。已知硫酸酸浸液中部分微粒的標準還原電極電勢為、,則SO2“還原”酸浸液時,主要發生反應的化學方程式是 。
【答案】(2)6.0;
(3)
【分析】富碲渣經過硫酸酸浸后,Te轉化為Te(SO4)2,過濾后的浸出液經過二氧化硫還原得到粗碲,粗碲處理后得到精制碲,與NaBH4反應得到H2Te,在反應釜中與CdCl2在檸檬酸鈉作用下反應得到CdTe量子點。
【詳解】(2)單質Te 6.38%的富碲渣60g含有純凈的Te為0.03mol,將Te全部溶出轉化為Te(SO4)2,失去電子為:;設雙氧水需要x mol,根據電子轉移守恒,得:,,列式計算所需雙氧水溶液的體積為:。銅在酸性環境下,容易被雙氧水氧化為銅離子,則被浸出時發生反應的離子方程式:。
(3)根據題意,標準電極電勢數值越大,氧化態轉化為還原態越容易,故SO2“還原”酸浸液時,主要發生反應的化學方程式是:。
2.錳酸鋰電池在電動汽車等領域有廣泛應用,以下是用電解錳陽極渣制備錳酸鋰的一種方法。
資料:
1.浸出被中的陽離子主要有、、、、、。
2.室溫下,金屬陽離子濃度為0.1mol/L時,開始沉淀與完全沉淀的pH如下表:
金屬離子
開始沉淀 6.3 1.5 3.3 8.9 11.9 8.1
完全沉淀 8.3 2.8 4.6 10.9 13.9 10.1
(1)電解錳陽極渣中錳的主要存在形式為,推測S在反應中體現 性。
(2)ⅱ中除雜過程需經歷2步:
a.先加入,后用調節pH到5.5,過濾。
b.再加入溶液,過濾。
①的作用是 (用離子方程式表示)。
(3)沉錳時向濾液中加入稍過量的溶液,過濾后取濾餅進行多次洗滌后烘干,得到高純度的。寫出生成的離子方程式 。
【答案】(1)還原
(2)
(3)
【分析】用電解錳陽極渣制備錳酸鋰的流程為:在電解錳陽極渣加入S和進行酸浸還原,過濾除去濾渣后得到含有、、、、、的浸出液,加入,后用調節pH到5.5,過濾除雜后,再加入溶液,過濾掉濾渣后得到主要含的濾液,然后稍過量的溶液進行沉錳得到固體,過濾分離出固體進行焙燒得到,最后進行制備得到產物。
【詳解】(1)電解錳陽極渣中錳的主要存在形式為,加入S和進行酸浸后的浸出液中變為,說明被還原,發生反應:,則加入的S在反應中體現了:還原性。
(2)①浸出液中的完全沉淀的pH與相交,單獨沉淀會影響的產量,所以需要將氧化為在低pH時就能完全除去,則加入的的作用是將氧化為:;
(3)沉錳時向濾液中加入稍過量的溶液與反應得到固體,則反應的離子方程式為:。
3.線路板作為電子工業的基礎,是電子產品的重要組成部分,在電子廢棄物中占比約6%。廢線路板(主要含有銅、錫、銀的金屬,以及玻璃纖維,SiO2等)中回收銅的工藝如下:
已知:
①標準還原電位數值越大,越易被還原,部分離子的標準還原電位如表所示:
氧化還原電對 Ce4+/Ce3+ Sn4+/Sn2+ Sn2+/Sn Ag+/Ag Cu2+/Cu NO3-/NO
標準還原電位/V 1.61 0.16 -0.14 0.8 0.34 0.96
②部分難溶物的溶度積常數如表所示:
分子式 Sn(OH)2 Sn(OH)4 Cu(OH)2 Ce(OH)3
Ksp 1.4×10-28 1.0×10-55 4.8×10-20 1.1×10-20
(1)一種堿性蝕刻液(主要成分CuCl2、NH4Cl、NH3·H2O)蝕刻電路板的原理如下圖所示:
寫出線路板上銅箔被腐蝕的總的離子方程式 。
(2)同濃度的(NH4)2Ce(NO3)6溶液與Ce(NO3)4溶液中,c(Ce4+)較大為 (填化學式)溶液。“浸出”步驟中,金屬錫(Sn)主要發生的離子反應方程式為 。與濃硝酸相比,(NH4)2Ce(NO3)6溶液作為浸出劑具有的優點是 。
(5)“電解”步驟中,Ce4+在電解池中 (填陽極或陰極)生成。陰極會有副產物HNO2生成,如果在電解液中加入H2O2能消除HNO2的影響,已知H2O2與HNO2反應后的溶液酸性增強,且無氣體生成,請寫出二者反應的離子方程式 。
【答案】(1)
(2)(NH4)2Ce(NO3)6 ;;不會產生污染性氣體,有利于環境保護,氧化性能更好,浸取銅的效果更好,且可以循環利用
(5)陽極;
【分析】廢線路板(主要含有銅、錫、銀的金屬,以及玻璃纖維,SiO2等),加入浸出,反應原理是利用強氧化性,將Cu、Sn、Ag溶解,Au、SiO2不溶轉化為濾渣1,濾液中加入銅氨溶液除錫,濾液加入活性炭除銀,隨后電解步驟中,在陰極得到銅。
【詳解】(1)第Ⅰ步反應為,第Ⅱ步反應為,將反應Ⅰ×2+反應Ⅱ得到總反應為;
(2)抑制水解,則同濃度的兩種溶液較大為;“浸出”步驟中金屬錫被氧化為(由表可知,根據標準氧化還原電位可知,其自身被還原為),離子方程式為;與濃硝酸(還原產物為二氧化氮)相比,溶液作為浸出劑具有的優點是不會產生污染性氣體,有利于環境保護,氧化性能更好,浸取銅的效果更好,且電解后可以循環利用;
(5)“電解”步驟中,銅在陰極析出,陽極上發生反應,故在陽極上生成;與反應后的溶液酸性增強,說明生成了硝酸,且無氣體生成,說明還原產物為,離子方程式為:。
4.四溴化硅可用于合成其他含硅化合物,常溫下為無色透明的液體,沸點為,熔點為,易水解,在空氣中“發煙”。實驗室根據反應,利用如下裝置制備粗品(加熱及夾持裝置略)。
實驗步驟如下:
檢查裝置氣密性并裝好試劑后,先通入一段時間的氮氣。然后將管式爐加熱至,將液溴加熱至,同時通入冷卻水,然后利用氮氣將溴蒸氣送入管式爐中反應,反應結束后經分離得到無色液體。
已知:高溫下硅酸分解生成二氧化硅。
回答下列問題:
(2)儀器F中的作用是 ;儀器G中NaOH溶液的作用是 (用離子方程式表示)。
(3)寫出與NaOH溶液反應的化學方程式: 。
【答案】(2)防止水蒸氣進入蒸餾燒瓶中;Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O
(3)SiBr4+6NaOH=Na2SiO3+4NaBr+3H2O
【詳解】(2)SiBr4易水解,儀器F中CaCl2的作用是防止G中水蒸氣進入蒸餾燒瓶中;溴蒸氣有毒,需要尾氣處理,則儀器G中NaOH溶液的作用是吸收溴蒸氣,反應的離子方程式為 Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O;
(3)SiBr4易水解,因此SiBr4與氫氧化鈉溶液反應的化學方程式為SiBr4+6NaOH=Na2SiO3+4NaBr+3H2O。
5.某化學興趣小組對銅及其化合物的性質進行了如下實驗,請你跟他們一起完成探究。
查閱資料:水溶液中[Cu(H2O)4]2+藍色、[CuCl3]2-無色、[CuCl4]2-黃色、[Cu2Cl4(H2O)]-棕色;CuCl白色難溶物。
甲同學將等體積的溶液a分別加到等量銅粉中,實驗記錄如下:
編號 溶液a 實驗現象
I CuCl2溶液(1mol·L-1) 產生白色沉淀,溶液藍色變淺,5h時銅粉有剩余
II 濃鹽酸(10mol·L-1) 產生細小無色氣泡,溶液無色;繼而溶液變為黃色;較長時間后溶液變為棕色,5h時銅粉有剩余
III CuCl2溶液(1mol·L-1) 和濃鹽酸(10mol·L-1) 溶液由黃綠色變為棕色,無氣泡;隨著反應進行,溶液顏色變淺,后接近于無色,5h時銅粉無剩余
(2)實驗I中產生白色沉淀的化學方程式為 。
(3)②無色溶液變為黃色時的離子方程式為 。
(5)[Cu2Cl4(H2O)]-中Cu元素的化合價為 。若實驗III溶液中Cu元素主要以[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+存在,試寫出黃綠色變為棕色時發生反應的離子方程式 。
【答案】(2)CuCl2+Cu=2CuCl
(3) Cl-濃度高,與Cu+形成了[CuCl3]2-,提高了Cu的還原性 4[CuCl3]2-+O2+4H++4Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O
(5) +1,+2; 2[CuCl4]2-+[Cu(H2O)4]2++Cu=2[Cu2Cl4(H2O)]- +2H2O
【分析】I中Cu2+和Cu發生歸中反應生成Cu+,Cu+與Cl-生成CuCl白色沉淀;II中Cu被濃鹽酸逐步氧化,逐步生成[CuCl3]-、[CuCl4]2-、[Cu2Cl4(H2O)]-,同時生成氫氣;III中CuCl2直接轉化為[Cu2Cl4(H2O)]-,然后被銅粉還原為[CuCl3]-。
【詳解】(2)I中Cu2+和Cu發生歸中反應生成Cu+,Cu+與Cl-生成CuCl白色沉淀,化學方程式為CuCl2+Cu=2CuCl。
(3)產生該無色氣泡的原因可能是Cl-濃度高,與Cu+形成了[CuCl3]2-,提高了Cu的還原性;無色溶液變為黃色時為[CuCl3]-被氧化為[CuCl4]2-,離子方程式為4[CuCl3]2-+O2+4H++4Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O。
(5)[Cu2Cl4(H2O)]-中Cu元素的化合價為+1、+2;黃綠色變為棕色時發生反應為[CuCl4]2-、[Cu(H2O)4]2+與Cu生成2[Cu2Cl4(H2O)]-,離子方程式為2[CuCl4]2-+[Cu(H2O)4]2++Cu=2[Cu2Cl4(H2O)]-+2H2O。
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專題03 離子反應和氧化還原反應
考點1 離子共存
1. (2025·安徽·高考真題)下列實驗產生的廢液中,可能大量存在的粒子組是
選項 實驗 粒子組
A 稀硝酸與銅片制
B 硫酸與制
C 濃鹽酸與制
D 雙氧水與溶液制
2.(2024·重慶·高考真題)常溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.氨水中: B.稀硫酸中:
C.溶液中: D.溶液中:
3. (2024·浙江·高考真題)在溶液中能大量共存的離子組是
A. B.
C. D.
考點二 離子方程式正誤判斷
1.(2025·河南·高考真題)對于下列過程中發生的化學反應。相應離子方程式正確的是
A.磷酸二氫鈉水解:
B.用稀鹽酸浸泡氧化銀:
C.向次氯酸鈉溶液中加入碘化氫溶液:
D.向硫酸氫鈉溶液中滴加少量碳酸氫鋇溶液:
2.(2025·北京·高考真題)下列方程式與所給事實不相符的是
A.用鹽酸除去鐵銹:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇處理廢棄的
D.將通入水中制備硝酸:
3.(2025·浙江·高考真題)下列方程式不正確的是
A.與濃鹽酸反應:
B.與反應:
C.將少量灼熱的加入中:
D.將通入酸性溶液:
4.(2024·廣西·高考真題)化學與生活息息相關。下列離子方程式書寫正確的是
A.用溶液處理水垢中的
B.明礬用于凈水:
C.抗酸藥中的可治療胃酸過多:
D.用酸化的KI淀粉溶液檢驗加碘鹽中的
5.(2024·貴州·高考真題)下列離子方程式書寫錯誤的是
A.用氫氟酸雕刻玻璃:
B.用綠礬處理酸性廢水中的
C.用泡沫滅火器滅火的原理:
D.工業電解飽和食鹽水制燒堿和氯氣:
6.(2023·重慶·高考真題)下列離子方程式中,錯誤的是
A.通入水中:
B.通入石灰乳中:
C.放入溶液中:
D.放入溶液中:
7.(2023·浙江·高考真題)下列反應的離子方程式正確的是
A.碘化亞鐵溶液與等物質的量的氯氣:
B.向次氯酸鈣溶液通入足量二氧化碳:
C.銅與稀硝酸:
D.向硫化鈉溶液通入足量二氧化硫:
考點三 氧化還原反應規律
1.(2025·北京·高考真題)下列反應中,體現還原性的是
A.加熱分解有生成
B.和的混合溶液加熱有生成
C.固體在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出現白色沉淀
2.(2025·陜晉青寧卷·高考真題)某元素的單質及其化合物的轉化關系如圖。常溫常壓下G、J均為無色氣體,J具有漂白性。阿伏加德羅常數的值為。下列說法錯誤的是
A.G、K均能與溶液反應 B.H、N既具有氧化性也具有還原性
C.M和N溶液中的離子種類相同 D.與足量的J反應,轉移電子數為
3.(2025·江蘇·高考真題)與通過電催化反應生成,可能的反應機理如圖所示(圖中吸附在催化劑表面的物種用“*”標注)。下列說法正確的是
A.過程Ⅱ和過程Ⅲ都有極性共價鍵形成
B.過程Ⅱ中發生了氧化反應
C.電催化與生成的反應方程式:
D.常溫常壓、無催化劑條件下,與反應可生產
4.(2025·浙江·高考真題)關于溴的性質,下列說法不正確的是
A.可被氧化為
B.與水溶液反應的還原產物為
C.,說明氧化性:
D.與足量溶液反應生成和,轉移電子
5.(2025·黑吉遼蒙卷·高考真題)化學需氧量(COD)是衡量水體中有機物污染程度的指標之一,以水樣消耗氧化劑的量折算成消耗的量(單位為)來表示。堿性不與反應,可用于測定含Cl 水樣的COD,流程如圖。
下列說法錯誤的是
A.Ⅱ中發生的反應有
B.Ⅱ中避光、加蓋可抑制被氧化及的揮發
C.Ⅲ中消耗的越多,水樣的COD值越高
D.若Ⅰ中為酸性條件,測得含水樣的COD值偏高
考點四 氧化還原反應計算
1.(2024·北京·高考真題)可采用催化氧化法將工業副產物制成,實現氯資源的再利用。反應的熱化學方程式:。下圖所示為該法的一種催化機理。
下列說法不正確的是
A.Y為反應物,W為生成物
B.反應制得,須投入
C.升高反應溫度,被氧化制的反應平衡常數減小
D.圖中轉化涉及的反應中有兩個屬于氧化還原反應
2.(2024·廣西·高考真題)實驗小組用如下流程探究含氮化合物的轉化。為阿伏加德羅常數的值,下列說法正確的是
A.“反應1”中,每消耗,在下得到
B.“反應2”中,每生成0.1molNO,轉移電子數為
C.在密閉容器中進行“反應3”,充分反應后體系中有個
D.“反應4”中,為使完全轉化成,至少需要個
3.(2024·浙江·高考真題)利用可將廢水中的轉化為對環境無害的物質后排放。反應原理為:(未配平)。下列說法正確的是
A.X表示
B.可用替換
C.氧化劑與還原劑物質的量之比為
D.若生成標準狀況下的氣體,則反應轉移的電子數為(表示阿伏加德羅常數的值)
4.(2024·河北·高考真題)超氧化鉀可用作潛水或宇航裝置的吸收劑和供氧劑,反應為,為阿伏加德羅常數的值。下列說法正確的是
A.中鍵的數目為
B.晶體中離子的數目為
C.溶液中的數目為
D.該反應中每轉移電子生成的數目為
5.(2023·重慶·高考真題)已知反應:,為阿伏加德羅常數的值,若消耗(標準狀況),下列敘述錯誤的是
A.轉移的電子數為 B.生成的質量為
C.生成的氧化產物分子數為 D.生成的含有孤電子對數為
考點五 方程式的書寫與配平
1.(2025·河北·高考真題)鉻鹽產品廣泛應用于化工、醫藥、印染等領域。通過閉環生產工藝將鉻鐵礦轉化為重鉻酸鉀同時回收利用鉀資源,可實現綠色化學的目標。過程如下:
已知:鉻鐵礦主要成分是。
回答下列問題:
(2)煅燒工序中反應生成的化學方程式: 。
(6)補全還原、分離工序中發生反應的化學方程式 。
2.(2025·河南·高考真題)一種從預處理得到的貴金屬合金粉[主要成分為、(銠)、,含有少量]中盡可能回收銠的工藝流程如下:
回答下列問題:
(2)已知“酸溶2”中轉化為,則生成該物質的化學方程式為 ;“濾渣”的主要成分是 (填化學式)。
(3)“沉銠”中得到的沉淀經“灼燒”后分解成銠單質,但夾雜少量和,則“高溫還原”中發生反應的化學方程式為 。
(5)“活化還原”中,必須過量,其與(III)反應可生成,提升了的還原速率,該配離子中的化合價為 ;反應中同時生成,(III)以計,則理論上和(III)反應的物質的量之比為 。
3.(2024·重慶·高考真題)含釕()催化劑在能源等領域應用廣泛。方是制備負載型釕催化劑的前驅體。一種制備高純的技術路線如下(部分試劑、步驟及反應條件略)。
回答下列問題:
(4)步驟②生成的為難溶物,反應的化學方程式為 。
(6)受熱易分解,在時完全分解,失重率為,剩余固體為的氧化物,則該氧化物的化學式為 。
4.(2024·安徽·高考真題)精煉銅產生的銅陽極泥富含等多種元素。研究人員設計了一種從銅陽極泥中分離提取金和銀的流程,如下圖所示。
回答下列問題:
(3)“浸取2”步驟中,單質金轉化為的化學方程式為 。
(6)“還原”步驟中,被氧化的與產物的物質的量之比為 。
5.(2023·重慶·高考真題)煤的化學活性是評價煤氣化或燃燒性能的一項重要指標,可用與焦炭(由煤樣制得)反應的的轉化率來表示。研究小組設計測定的實驗裝置如下:

(2)②裝置Ⅱ中,高溫下發生反應的化學方程式為 。
③裝置Ⅲ中,先通入適量的氣體X,再通入足量氣。若氣體X被完全吸收,則可依據和中分別生成的固體質量計算。
ii.e中生成的固體為,反應的化學方程式為 。
考點一 離子共存
1.(2025·陜西渭南·二模)室溫下,下列各組離子在指定溶液中能大量共存的是
A.飽和氯水:、、、
B.室溫下pH=7的溶液中:、、、
C.能使酚酞變紅的溶液:、、、
D.能使甲基橙變紅的溶液:、、、
2.(2025·天津和平·二模)下列各組離子能大量共存的是
A.滴加石蕊溶液顯紅色的水溶液中:、、、
B.在硝酸銀溶液中:、、、
C.在氨水中:、、、
D.在溶液中:、、、
3.(2025·河北保定·二模)常溫下,下列各組離子在的溶液中能大量共存的是
A.、、、B.、、、
C.、、、D.、、、
4.(2025·甘肅慶陽·三模)在溶液中能大量共存的離子組是
A.酸性高錳酸鉀溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入鐵粉會放出氫氣的溶液中:
5.(2025·河北保定·三模)常溫下,下列各組離子在指定溶液中一定能大量共存的是
A.澄清透明的溶液中:、、、
B.的溶液中:、、、
C.飽和氯水中:、、、
D.能使甲基橙變紅的溶液中:、、、
考點二 離子方程式的正誤判斷
1.(2025·江蘇·二模) 、、是氧元素的3種核素,其中常用作示蹤原子;在放電的條件下得到,得到電子生成吸收的熱量;鉀的含氧化合物和(氧元素化合價0和-2)常用于潛水時的供氧劑。常溫下,在潮濕的空氣中緩慢氧化為;葡萄酒中添加適量的可以起到防腐和抗氧化等作用;濃硫酸與苯反應生成苯磺酸();可以用于橡膠工業的硫化。下列化學反應表示正確的是
A.得到電子生成:
B.與水的反應:
C.S在潮濕的空氣中氧化為的反應:
D.乙酸乙酯的制備:
2.(2025·云南大理·二模)下列關于物質反應的說法正確的是
A.溶液與過量氨水混合:
B.向AgI懸濁液中滴加溶液:
C.少量的通入溶液中:
D.NaClO溶液與濃鹽酸混合:
3.(2025·貴州畢節·二模)下列離子方程式書寫正確的是
A.碳酸氫銨溶液中加入足量的燒堿溶液:
B.硫酸酸化的過氧化氫溶解硫化銅:
C.稀硝酸溶浸磁鐵礦:
D.水玻璃中通入過量的:
4.(2025·天津·二模)下列離子方程式書寫正確的是
A.高錳酸鉀溶液氧化草酸:
B.用溶液刻蝕覆銅板制作印刷電路板:
C.向硫酸銅溶液中加入過量的氨水:
D.海水提溴過程中將溴吹入吸收塔:
5.(2025·安徽·二模)下列有關離子方程式的書寫正確的是
A.電解飽和食鹽水制:
B.檢驗加碘食鹽中含有的:
C.用碳酸鈉溶液吸收溴生成:
D.制鎂時用熟石灰沉淀海水中:
考點三 氧化還原反應規律
1.(2025·北京西城·二模)下列變化過程與氧化還原反應無關的是
A.推動盛有的密閉針筒的活塞,壓縮氣體,氣體顏色變深
B.將酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.將溶液加入NaOH溶液中,最終生成紅褐色沉淀
D.向包有粉末的脫脂棉上滴幾滴蒸餾水,脫脂棉燃燒
2.(2025·北京順義·一模)下列應用與氧化還原反應有關的是
A.用溶液除去 B.用溶液刻蝕銅板
C.用KSCN溶液檢驗 D.用品紅溶液檢驗
3.(2025·北京昌平·二模)下列氣體的驗證方法不涉及氧化還原反應的是
A.氧氣——帶火星的小木條復燃 B.氨氣——濕潤的紅色石蕊試紙變藍
C.氯氣——濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍 D.乙烯——酸性高錳酸鉀溶液褪色
4.(2025·湖北襄陽·三模)S8在液態SO2中可與SbF5反應,生成[S8][SbF6]2,其中[S8]2+的結構如圖所示,下列說法錯誤的是
A.S8和SbF5發生了氧化還原反應 B.[S8]2+中存在不同的硫硫鍵
C.反應過程中硫硫鍵發生了斷裂 D.[S8]2+中所有S原子的最外層都有8個電子
5.(2025·天津·一模)某化學興趣小組用KSCN溶液和溶液探究的還原性時出現異常現象,實驗如下:
① ② ③
溶液變紅,大約10秒左右紅色褪去,有氣體生成(經檢驗為)。取褪色后溶液,滴加鹽酸和溶液,產生白色沉淀 溶液變紅且不褪色,有氣體生成(經檢驗為),經檢驗有丁達爾效應 溶液變紅且不褪色,滴加鹽酸和溶液,無白色沉淀,經檢驗無丁達爾效應
下列說法錯誤的是
A.實驗②中發生的氧化還原反應有兩種
B.實驗②中紅色溶液含有膠體
C.實驗③中發生的氧化還原反應:
D.對比實驗①與實驗③,可以判定酸性條件下可以氧化
考點四 氧化還原反應計算
1.(2025·天津和平·二模)利用可將廢水中的轉化為對環境無害的物質后排放。反應原理為:(未配平)。下列說法正確的是
A.表示
B.氧化劑與還原劑物質的量之比為
C.可用替換
D.若生成氣體,則反應轉移的電子數為
2.(2025·黑龍江哈爾濱·二模)疊氮酸鈉(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亞硝酸鈉等為原料制備NaN3的流程如圖。已知水合肼(N2H4·H2O)不穩定,具有強還原性。下列描述正確的是
A.反應③中濃硫酸體現出高沸點難揮發性
B.反應④在高濃度NaClO溶液中滴加少量氨水即可制備水合肼
C.反應②中,消耗3mol N2H4·H2O時,反應中轉移1.5mol電子
D.的價層電子數目為12個
3.(2025·吉林·二模)磷是世界上第一種被發現的元素。白磷(P4)中毒可用CuSO4溶液解毒,發生如下反應:P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平),下列說法中正確的是
A.P4只發生了氧化反應
B.反應過程中溶液pH增大
C.11molP4發生反應,轉移電子的物質的量為120mol
D.皮膚接觸到白磷,用CuSO4溶液清洗后,應再使用NaOH溶液清洗
4.(2025·江蘇連云港·一模)含Ru(釕)化合物可催化CO2轉化為HCOOH,其反應機理如圖所示。
下列說法不正確的是
A.該催化劑不能提高CO2的平衡轉化率
B.過程1中CO2發生還原反應
C.過程3中有1molH2O生成時有2mol電子轉移
D.整個轉化過程中Ru和O元素的化合價不變
5.(2025·江西·二模)從高砷煙塵(主要成分為As2O3、As2O5和Pb5O8,其中Pb5O8中的Pb為+2價或+4價,As2O3、As2O5均為酸性氧化物)中回收制備砷酸鈉晶體的工藝流程如下,下列說法正確的是
(浸出液的主要成分為Na3AsO4和NaAsO2)
A.As位于元素周期表中第四周期第ⅣA族
B.“堿浸”時,Pb5O8發生的反應:。其中氧化產物與還原產物的物質的量之比為3:5
C.浸出液“氧化”過程中,主要發生反應:
D.系列操作為:加熱蒸發、趁熱過濾、洗滌、干燥最終得到砷酸鈉晶體
考點五 化學方程式書寫
1.碲化鎘(CdTe)量子點具有優異的光電性能。某科研人員設計以電解精煉銅獲得的富碲渣(含銅、碲、銀等)為原料合成碲化鎘量子點的流程如下:
回答下列問題:
(2)“硫酸酸浸”時,取含單質Te 6.38%的富碲渣60g,為將Te全部溶出轉化為Te(SO4)2需加質量分數為30%的H2O2(密度:1.134g/cm3) mL。但實際操作中,H2O2用量遠高于該計算值,原因之一是Cu同時也被H2O2浸出,請寫出Cu被浸出時發生反應的離子方程式: 。
(3)化學中用標準電極電勢(氧化態/還原態)反映微粒間得失電子能力的強弱,一般這個數值越大,氧化態轉化為還原態越容易。已知硫酸酸浸液中部分微粒的標準還原電極電勢為、,則SO2“還原”酸浸液時,主要發生反應的化學方程式是 。
2.錳酸鋰電池在電動汽車等領域有廣泛應用,以下是用電解錳陽極渣制備錳酸鋰的一種方法。
資料:
1.浸出被中的陽離子主要有、、、、、。
2.室溫下,金屬陽離子濃度為0.1mol/L時,開始沉淀與完全沉淀的pH如下表:
金屬離子
開始沉淀 6.3 1.5 3.3 8.9 11.9 8.1
完全沉淀 8.3 2.8 4.6 10.9 13.9 10.1
(1)電解錳陽極渣中錳的主要存在形式為,推測S在反應中體現 性。
(2)ⅱ中除雜過程需經歷2步:
a.先加入,后用調節pH到5.5,過濾。
b.再加入溶液,過濾。
①的作用是 (用離子方程式表示)。
(3)沉錳時向濾液中加入稍過量的溶液,過濾后取濾餅進行多次洗滌后烘干,得到高純度的。寫出生成的離子方程式 。
3.線路板作為電子工業的基礎,是電子產品的重要組成部分,在電子廢棄物中占比約6%。廢線路板(主要含有銅、錫、銀的金屬,以及玻璃纖維,SiO2等)中回收銅的工藝如下:
已知:
①標準還原電位數值越大,越易被還原,部分離子的標準還原電位如表所示:
氧化還原電對 Ce4+/Ce3+ Sn4+/Sn2+ Sn2+/Sn Ag+/Ag Cu2+/Cu NO3-/NO
標準還原電位/V 1.61 0.16 -0.14 0.8 0.34 0.96
②部分難溶物的溶度積常數如表所示:
分子式 Sn(OH)2 Sn(OH)4 Cu(OH)2 Ce(OH)3
Ksp 1.4×10-28 1.0×10-55 4.8×10-20 1.1×10-20
(1)一種堿性蝕刻液(主要成分CuCl2、NH4Cl、NH3·H2O)蝕刻電路板的原理如下圖所示:
寫出線路板上銅箔被腐蝕的總的離子方程式 。
(2)同濃度的(NH4)2Ce(NO3)6溶液與Ce(NO3)4溶液中,c(Ce4+)較大為 (填化學式)溶液。“浸出”步驟中,金屬錫(Sn)主要發生的離子反應方程式為 。與濃硝酸相比,(NH4)2Ce(NO3)6溶液作為浸出劑具有的優點是 。
(5)“電解”步驟中,Ce4+在電解池中 (填陽極或陰極)生成。陰極會有副產物HNO2生成,如果在電解液中加入H2O2能消除HNO2的影響,已知H2O2與HNO2反應后的溶液酸性增強,且無氣體生成,請寫出二者反應的離子方程式 。
4.四溴化硅可用于合成其他含硅化合物,常溫下為無色透明的液體,沸點為,熔點為,易水解,在空氣中“發煙”。實驗室根據反應,利用如下裝置制備粗品(加熱及夾持裝置略)。
實驗步驟如下:
檢查裝置氣密性并裝好試劑后,先通入一段時間的氮氣。然后將管式爐加熱至,將液溴加熱至,同時通入冷卻水,然后利用氮氣將溴蒸氣送入管式爐中反應,反應結束后經分離得到無色液體。
已知:高溫下硅酸分解生成二氧化硅。
回答下列問題:
(2)儀器F中的作用是 ;儀器G中NaOH溶液的作用是 (用離子方程式表示)。
(3)寫出與NaOH溶液反應的化學方程式: 。
5.某化學興趣小組對銅及其化合物的性質進行了如下實驗,請你跟他們一起完成探究。
查閱資料:水溶液中[Cu(H2O)4]2+藍色、[CuCl3]2-無色、[CuCl4]2-黃色、[Cu2Cl4(H2O)]-棕色;CuCl白色難溶物。
甲同學將等體積的溶液a分別加到等量銅粉中,實驗記錄如下:
編號 溶液a 實驗現象
I CuCl2溶液(1mol·L-1) 產生白色沉淀,溶液藍色變淺,5h時銅粉有剩余
II 濃鹽酸(10mol·L-1) 產生細小無色氣泡,溶液無色;繼而溶液變為黃色;較長時間后溶液變為棕色,5h時銅粉有剩余
III CuCl2溶液(1mol·L-1) 和濃鹽酸(10mol·L-1) 溶液由黃綠色變為棕色,無氣泡;隨著反應進行,溶液顏色變淺,后接近于無色,5h時銅粉無剩余
(2)實驗I中產生白色沉淀的化學方程式為 。
(3)②無色溶液變為黃色時的離子方程式為 。
(5)[Cu2Cl4(H2O)]-中Cu元素的化合價為 。若實驗III溶液中Cu元素主要以[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+存在,試寫出黃綠色變為棕色時發生反應的離子方程式 。
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