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文档简介
重难03陌生情境中氧化还原型化学(离子)方程式的书写
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0」
陌生情境中氧化还原方程式书写的正误判断
型化学(离子)方程式
的书写方程式的书写
重难技巧突破
一、新情境氧化还原反应化学(离子)方程式的书写程序
根据电子转移数或常见化根据根据溶液的根据根据原子
合价确定未知产物中元素电子酸碱性确定电荷守恒确定
―►—►—►―>
的化合价;根据溶液的酸守恒参与反应的守恒并配平其
碱性确定未知物的类别配平H.或OFT配平他物质
二、熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
(1)常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂还原产物
MM'(酸性):Mn02(中性);MnCT(碱性)
KMnO4
K2Cr2O?(酸性)
浓硝酸
NO2
稀硝酸NO
H2so4(浓)SO2
X2(卤素单质)X-
H2O2OFT(碱性);出0(酸性)
Na:O2NaOH(或Na2c03)
Chcr
HC10、NaC10>Ca(C10)2(或CIO)C「、Ch
NaClOj。2、ci。?、cr
Pb2+
PbO2
Fe3+Fe”
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂氧化产物
Fe2+Fe3+(酸性);Fe(0H)3(碱性)
SO?(或H2so3、SO<、NaHSO?)soF
S2-(或H2S、NaHS)s、sc>2(或son、sor
H2C2O4,C2OICOM、CO2
H2O202
「(或HI、Nai)l2>io?
COco:
金属单质(Zn、Fe、Cu等)Zn2\Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+
H2H(酸性)、比。(碱性)
三、掌握书写信息型氧化还原反应化学(离子)方程式的步骤(4步法)
第I步:根据题干信息或流程图,判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物
第2步:按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式,根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还
原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第3步:根据电荷守恒和溶液的酸碱性,通过在反应方程式的两端添加H+或OH的形式使方程式的两端的
电荷守恒。
第4步:根据原子守恒,通过在反应方程式两端添加H?0(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
四、氧化还原反应化学(离子)方程式的配平步骤:
①标出化合价变化了的元素的化合价。
②列变化:分别标出化合价升高数和化合价降低数
③根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。
④利用元素守恒,观察配平其他物质
五、“补缺”的技巧
缺项化学(离子)方程式的配平:
配平化学(离子)方程式时,有时要用H,OH、HzO来使化学方程式两边电荷及原子守恒,总的原则是
酸性溶液中不能出现0H,碱性溶液中不能出现H+,具体方法如下:
酸性环境碱性环境
反应物中少氧左边加HzO,右边加H+左边加OH-,右边加HzO
反应物中多氧左边加H+,右边加H2O左边加H2O,右边加0H-
注:绝不可能出现的情况:或者OH—H晨
重难保分练
(建议用时:10分钟)
1.(2025•云南卷)稻壳制备纳米Si的流程图如下。下列说法错误的是
A.SiO:可与NaOH溶液反应
B.盐酸在该工艺中体现了还原性
C.高纯Si可用于制造硅太阳能电池
D.制备纳米Si:SiO,+2Mg^^Si+2MgO
【答案】B
【分析】稻壳在一定条件下制备纳米SiCh,纳米SiO?和Mg在650C发生置换反应生成MgO和纳米Si,加
盐酸将MgO转化为MgCL,过滤、洗涤、干燥得到纳米Si。
【解析】A.SiCh是酸性氧化物,与NaOH反应生成NazSiCh和H9,A正确;
B.盐酸参与的反应为:MgO+2HoMgCL+FhO,该反应是非羽化还原反应,盐酸体现酸性,没有体现还
原性,B错误;
C.高纯硅可以将太阳能转化为电能,故可用于制硅太阳能电池,C正确;
D.SiO?和Mg在650℃条件下发生置换反应得到MgO和纳米Si,反应的化学方程式为
650eC
SiO2+2Mg^=Si+2MgO,D正确:
答案选B。
2.(2023•北京卷)下列离子方程式与所给事实不相符的是
A.Cl?制备84消毒液(主要成分是NaCIO):C12+2OH=C1+C1O-+H2O
2
B.食醋去除水垢中的CaCO;:CaCO,+2H=Ca*+H2O+CO2T
C.利用覆铜板制作印刷电路板:2F©3++C]=2Fe2++Cu2+
D.Na2s去除废水中的Hg2+:Hg2++S2-=HgS4<
【答案】B
【解析】A.Cb和NaOH溶液反应产生NaCl、NaCIO,H2O,除了Cb和H2O不能拆写其余均可拆写为离
了,A项正确;B.食醋为弱酸不能拆写为离子,反应为2cH3coOH+CaCO3=Ca2++2CH3cOO+CO2+H2O,
3+2+2+
B项错误;C.FeCb将Cu氧化为CuCl2而自身被还原为FeCh,反应为2Fe+Cu=2Fe+Cu,C项正确;
D.Na2s将Hg2+转化为沉淀除去,反应为Hg2++S2-=HgSJ,D项正确;故选B。
3.(2025•广东卷)我国是金属材料生产大国,绿色生产是必由之路。一种从多金属精W'中提取卜e、Cu、
Ni等并探究新型绿色冶铁方法的工艺如下。
SO
Cu此合物
NiK合物
NitCu,N.
己知;多金属精矿中主要含有Fe、AkCu、Ni、O等元素。
氢辄化物Fe(OH)3A1(OH)3CU(OH)2Ni(OH)2
((298K)2.8x10-391.3x10-332.2xIO-205.5x1O'16
(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有(写一条)。
(2)“高压加热”时,生成FeQ;的离子方程式为:
身压।
—+O,+—H,0=——FeQ,J+H
△一
(6)①“700C加热”步骤中,混合气体中仅加少量Hn但借助工业合成氨的逆反应,可使Fe不断生成。该
步骤发生反应的化学方程式为和。
②“电解”时,电0,颗粒分散于溶液中,以Fe片•、石墨棒为电极,在答题卡虚线框中,画出电解池示意图并
做相应标注_____。
③与传统高炉炼铁工艺相比,上达两种新型冶铁方法所体现“绿色化学”思想的共同点是(写一条)。
【答案】(I)搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等
高压
2++
(2)4Fe+O2+4H2O=-2Fe2O3v+8H
加热
(6)2NH3・加片靠二N2+3H2Fe2O3+3H2鳖22Fe+3H2O
没有污染物产生
【分析】矿粉酸浸通入SCh酸浸,浸取液中含有Fe?+、Cu2\Ni2+、AP+等,调节pH=3.(),通人空气加热得
到FezCh,FezCh可以通过还原得到Fe单质,也可以用电解得到Fe单质,滤液1在常温下沉铝,滤液2选
择萃取得到含硫酸根的溶液和分别含Cu配合物和Ni配合物,最终得到产品NixCuyNZo
【解析】(1)“酸浸”中,提高浸取速率的措施有:搅拌、粉碎多金属精矿、提高酸浸温度等;
(2)由于通入SO「酸浸”,故浸取液中不含有尸“高压加热”时,Fe2+在酸性条件下被氧化为FeQ-离
高压
2++
子方程式为:4Fe+O2+4H2O2FeO31+8H;
加热2
⑹①氨气分解为N2和H2,生还原FezCh得到Fe单质和水,化学方程式为:2NH3」凌号…用+3比、
DUX〉、ZAUK
FeQ+3比鳖2
2Fe+3H20;
②电解Fe?03颗粒得到Fe单质,在阴极发生还原反应,则Fe片为阴极,石墨做阳极,电解液为NaOH溶液
③与传统高炉炼铁工艺相比,上述两种新型冶铁方法所体现“绿色化学''思想的共同点是没有污染性的CO气
体产生。
4.(2025•吉林・“BEST”合作体六校第三次联考)工业上常利用CeO?作汽车尾气的吸收剂,它可以在光催
化作用下使有机污染物降解,工业上利用主要成分为CcCOmF的含饰矿石制CeO2,其工艺流程如下:
氟碳
钵矿
CeO
沉钵2
(1)上述流程中CeC\与盐酸反应的离子方程式。
3
【答案】(1)2CP+8H^+2CeO,=2Ce++4H2O+C12T
【分析】氟碳钝矿CeCOF焙烧时和氧气反应生成CeOz、CeR和CO?,化学方程式为:
4CeCO3F+O2=3CCO2+CcF,+4CO2,加入稀盐酸和H3BO,CeO?转化为CeJ存在于滤液中,Ce^转
化为沉淀Ce(BH),,Ce(B写]中加入KC1溶液得到KBR沉淀;滤液中的CeC1和碳酸氢钱混合发生反应生
成沉淀CeKCO),灼烧沉淀得到CeO?,据此解答。
【解析】
(1)CeO]与盐酸发生氧化还原反应生成Ce3♦和氯气,反应的离子方程式为
3+
2Cr+8H++2CeO,=2Ce+4H,O+Cl2T;
5.硼化钛(结构式为B=Ti=B)常用于制备导电陶瓷材料和PTC材料。
I.工业上以高钛渣(主要成分为Ti。?、SbQ、S。、AUO3和CaO,另有少量Mg。、FeQj为原料制取TiB?
的流程如图。
稀盐酸浓硫酸B2O3、c
脱杏|电越炉
高钛渣
TiO2\rH2O热还原
滤液I滤渣滤液
已知:①电弧炉是由石墨电极和石墨用烟组成的高温加热装置。
②高温下凡O,易挥发。
③Ti。?可溶于热的浓硫酸形成TiO?,;④滤液I可用于制备高能氟化剂Sb月。
回答卜.列问题:
(1)“热还原”中发生反应的化学方程式为,BQa的实际用量超过了理论化学计量所要求的用量,
原因是O
高温小
【答案】(I)TM+BzO-SC:==TiB2+5COTBQ,易辉发,只有部分参加了反应
【分析】高钛渣(主要成分为TKh、SiO2、AI2O3和CaO,另有少量MgO、FezO3)中加稀盐酸,AI2O3、CaO、
MgO、Fez。?转化为对应的盐酸盐,二氧化硅、TQ不溶解,过滤,滤渣中加浓硫酸酸解,二氧化硅不溶解,
成为滤渣,TiO2溶解生成TiO”,然后水解、过滤,得TiO2-XH2O,然后脱水所得物质在电弧炉热还原得TiB2o
高温
【解析】(1)“热还原”中发生反应的化学方程式为TQ+B2O3+5C=^=TiB2+5CO3B2O3的实际用量超过
了理论化学计量所要求的用量,原因是B2O3高温下蒸气压大,易挥发,只有部分参加了反应;
6.(北京市朝阳区2025届高三一模考试化学试题)Fe.Q,是一种重要的化工产品。以黄铁矿烧渣(主要成
分为FeqFeQ4,含少量SiO?、A1Q等)生产FeQ,的过程如下。
资料:i.O.lmol/"生成Fe(OH%,开始沉淀时pH=6.3,沉淀完全时pH=8.3
ii.O.lmol/LFe“生成Fe(0H)3,开始沉淀时pH=1.5,沉淀完全时pH=2.8
(1)碱浸
①烧渣在碱浸前需粉碎,其作用是一O
②NaOH溶解Al2o3的化学方程式是一。
(2)酸浸
取相同质量铁精粉,酸浸相同时间,测得铁浸出率随硫酸浓度变化如下图所示。
八
70-
%
<、35
田
岖
C,浓度/molL”
①浓度低于qmoLLT,随浓度增大,铁浸出率增大的原因是—o
②浓度高于5moi随浓度增大,铁浸出率降低的可能原因是一。
(3)还原
用离子方程式表示FcS2的作用:_。
【答案】(I)增大烧渣的接触面积,提高反应速率AI2O3+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)(]
(2)c(H+)浓度增大,铁精粉与酸反应的速率加快硫酸浓度增大,铁的硫酸盐析出,覆盖在铁精粉的
表面,阻碍反应进行
3+2++
(3)FeS2+14Fe+8H2O=15Fe+2SO:+16H
【分析】黄铁矿烧渣(主要成分为FezO,、Fe?O4,含少量SiO?、Aiq;等)用NaOH碱浸除去SiCh和AKh,
铁精粉为铁的氧化物,加入硫酸酸浸得到含有Fe2,和Fe3,的溶液B,再加入FeS还原把Fe3,还原为Fe,,
溶液C经过铁粉精制最终得到FeSCh溶液。
【解析】3)①烧渣在碱浸前需粉碎,其作用是增大烧渣的接触面枳,提高反应速率;
@AhO3为两性氧化物,能溶于NaOH溶液,反应的化学方程式为:A1A+2NaOH+3H2O=2Na[Al(OH)4];
(2)①由图可知,浓度低于cgol・LT,随浓度增大,铁浸出率酒大,原因是随硫酸浓度增大,氢离子浓度
增大,铁精粉与酸反应的速率加快;
②浓度高于cgoll”,随浓度增大,铁浸出率减小,原因是:硫酸浓度增大,铁的硫酸盐达到饱和析出,
覆盖在铁精粉的表面,阻碍反应进行;
(3)加入FeS2还原Fe3+为Fe?+,S元素被氧化为硫酸根离子,根据电子守恒和电荷守恒及原子守恒,反应
的离子方程式为:FcS,+14Fe"+8H2O=15Fc2++2SOf+I6H*;
7.(24・25高三下•广东梅州•一模)五氧化二帆是接触法制取硫酸的催化剂,具有强氧化性。从废钢催化剂(主
要成分为:V2O5.VOSO,、K2SO4.Si。?和FCQ等)中回收VQs的一种生产工艺流程如下图所示:
K,SO3有机萃取剂
H2SO4(HA)试剂XKC103
浸器尚]有机层A反乐]酸性水溶液A赢h
IffiWJTU'J十।f|
废渣INH4C1KOH
调;H3
I
废渣H
已知:+5价锂在溶液中主要以V0;和VOa的形式存在,两者转化关系为VO;+HQ.VO3+2H,
(1)写出基态钢原子的价层电子排布式o
(2)“废渣I”的主要成分为。“还原'’后的溶液中含有阳离子VOlFe?+、K,H+,“还原”过程
中V2O5发生反应的离子方程式为。
【答案】⑴3d34s2
2+
(2)SiO2V2O5+4H*+SOf=SOf+2H2O+2VO
【分析】利用废钢催化剂(主要成分为:V2O5.VOSO,、K2so「Si。?和FeO等)回收化O5的工艺流程为:
将废机催化剂加入KJOR在硫酸作用下进行还原,SQ不溶于酸,过滤后在废渣I中,得到含阳离子VO”、
F/+、K+、M的滤液,再加有机萃取剂HA进行萃取,分液得有机层,再加入试剂X进行反萃取,分液
后有机萃取剂进入萃取环节循环使用,得到酸性水溶液,加KC/O3氧化,再加KOH调节pH,过滤得废渣
H和含钢滤液,加入N&C7沉钿得N/7/a,最后煨烧NH/Q得产品V?。、,据此分析解答。
【解析】(1)锐为23号元素,位于周期表中第四周期第VB族,则基态锐原子的价层电子排布式为:3d34s2o
故答案为:3dzs2。
(2)根据分析,废渣I为难溶于硫酸的“还原,,过程中40,被K』SO,在酸性作用还原为vo2+,则反应
+2+
的离了•方程式为:V2o5+50;-+4H=2VO+SO;-+2H2O。
+2+
故答案为:S’Q;V2O5+SOl~+4H=2VO+SO;-+2H2Oo
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(建议用时:10分钟)
1.(2025•黑吉辽蒙卷)化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一,以水样消耗氧化剂的
量折算成消耗。2的量(单位为mg[T)来表示。碱性KMn(\不与c「反应,可用于测定含C「水样的COD,
流程如图。
IC|mol-L'1KmLIII
KI溶液cmolL-1
KMnO4溶液2
(过量,酸性)Na2s2O3溶液
(过量,碱性)
冷却
至室温
煮沸10分钟避光5分钟滴定
100mL水样
MnOvMnO^Mn2+
MnO;—>MnC)22I2+2S2O3*=S4O6*+2r
下列说法错误的是
2+
A.II中发生的反应有MnO2+2r+4H+=Mn+I2+2H2O
B.1【中避光、加盖可抑制「被。2氧化及L的挥发
c.in中消耗的Na2s2。,越多,水样的COD值越高
D.若I中为酸性条件,测得含Q-水样的COD值偏高
【答案】C
【分析】I中KMnCh与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MMh,溶液中剩余有KMnO」,II中在酸性
条件下KMnO』、MMh与F反应/到I2单质和MB,HI中生成的b再用Na2s2O3滴定。
【解析】A.II中MnO;和MnO2;生酸性条件下与过量的KI反应得到12和Mn2+,存在
+2+
MnO2+2I+4H=Mn+I2+2H2O,A正确;
B.H中避光防止12升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO』得电子生成MM+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnCU得电子数目相等,III
中消耗的Na2s2O3越多,说明生成的b单质越多,也说明有机物消耗的KMn()4的量少,水样中的COD值
越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,C卜会与KMnCh反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
2.(2024•北京卷)下列方程式与所给事实不相符的是
A.海水提澳过程中,用氯气氧化苦卤得到澳单质:2Bi+Cl2=Br2+2Cl
B.用绿矶(FeSO47H2。)将酸性工业废水中的50余转化为Cr":6Fe2'+Cr2O;+14H=6Fe3++2Cr“+7H2O
C.用5%'Na2s溶液能有效除去误食的Ba":SO:+Ba"=BaSO4J
2i
D.用Na2cO3溶液将水垢中的CaSO,转化为溶于酸的CaCOj:Ca+CO;=CaCO3i
【答案】D
【解析】A.氯气氧化苦卤得到澳单质,发生置换反应,离子方程式正确,A正确;B.C^O彳可以将Fe?+氧
化成Fe',离子方程式正确,B正确;C.SO:结合Ba»生成BaSO,沉淀,可以阻止Ba"被人体吸收,离子
方程式正确,C正确;D.Na2c0,与CaSO,反应属于沉淀的转化,CaSO4不能拆分,正确的离子方程式为
CaSO4+C01~=CaCO3+SO~~,D错误:本题选D。
3.(2024•全国卷)对于下列过程中发生的化学反应,相应离子方程式正确的是
+
A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗:Ag+2W+NO;=Ag+NO2T+H2O
B.工业废水中的Pb"用FeS去除:Pb2++S2-=PbSl
+
C.海水提溟过程中将澳吹入SO?吸收塔:Br2+SO2+2H2O=2Br'+SO;'+4H
+2+
D.用草酸标准溶液测定高镭酸饵溶液的浓度:2MnO;+5C20j-+I6H=2Mn+10CO2T+8H2O
【答案】C
【解析】A.试管壁上的银镜用稀硝酸清洗,银溶于稀硝酸生成硝酸银和•氧化氮气体,该反应的离子方
程式为3Ag+4H++NO;=3Ag++NOT+2H2。,A不正确;B.由于PbS的溶解度远远小于FeS,因此,工业
废水中的Pb?+用FeS去除,该反应的离子方程式为Pb2++FeS=PbS+Fe2+,B不正确;C.海水提澳过程中将
湿吹入S5吸收塔,S5在水溶液中将Br?还原为B「,该反应的离子方程式为
Br2+SO2+2H2O=2Br+SO^+4H\C正确;D.用草酸标准溶液测定高锦酸钾溶液的浓度,H2cq«被氧化
为CO?,HG0,属于胆酸,该反应的离子方程式为2MnO;+5H2Ca+6H+=2Mn2,+10CO2T+8Hq,D不
正确;综上所述,本题选C。
4.下列离子方程式能用来解释相应实验现象或正确描述其反应的是
选项实验操作或现象离子方程式
向Mg(OH)2悬浊液中滴加几滴0.1molL
2+
A3Mg(OH)3(s)+2Fc'(aq)--2Fe(OH)3(s)+3Mg(aq)
FeQ,溶液,白色沉淀变为红褐色沉淀
向Na2s溶液通入过量SO2产生淡黄色沉
BSO,+2S"+2H?O=3SJ+4OH-
淀
向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气
C2CIO+CO,+H,O=2HC1O+CO;-
体
D二氧化硫使酸性高镉酸钾溶液褪色3SO2+2MnO4+4H'=2Mn"+3SOf+3H,0
【答案】A
【解析】A.向Mg(OH)2悬浊液中滴加几滴O.lmol/LFeCh溶液,发生沉淀的转化,白色Mg(OH)2沉淀变为
红褐色Fe(OH)3沉淀,反应的离子方程式为3Mg(OH)2(s)+2Fe3+(aq)B2Fe(OH)3(s)+3Mg2+(aq),A项正确:B.向
Na2s溶液中通入过量SO?产生淡黄色沉淀,发生反应生成S、NaHSOs,反应的离子方程式为
2
2S+5SO2+2H2O=3Sl+4HSO;,B项错误:C.向次氯酸钠溶液中通入少量二氧化碳气体,反应生成HC1O
和NaHCCh,反应的离子方程式为CQ+C02+H20=HOO+HC03,C项错误;D.题给离子方程式不平,正
确的离子方程式为5so2+2MnO,+2H2O=2Mn2++5SO:+4H+,D项错误;故选A。
5.(2025•甘肃卷)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、AsQj及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回
收珅、铜、锌和铅的绿色工艺,部分流程如下:
铜冶炼烟尘浸出液一Cu
ZnSO4溶液浸出渣
已知:As?。,熔点314C,沸点460c
分解温度:CuOHOO℃,UZnSO680℃,PbSO,高于1000C
CSO4560℃,4
K^(PbSO4)=1.8x10^
(1)设计焙烧温度为6(X)°C,理由为。
(2)将SO?通入Na2cO;和Na2s的混合溶液可制得Na2s2O3,该反应的化学方程式为。
【答案】(I)使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,同时使AS2O3沸腾收集
(2)4SO2+Na2c0:+2Na2s=3Na2S2O3+CO2
【分析】铜冶炼烟尘(主要含S、As/),及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫,AS2O3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。
【解析】(I)设计焙烧温度为600℃,使硫酸铜分解,而硫酸锌和硫酸铅不分解,使AS2O3沸腾收集,故
答案为:使硫酸铜分解,硫酸锌和硫酸铅不分解,使AS2O3沸腾收集;
(2)将SO2通入Na2cO3和Na2s的混合溶液可制得NaSOs,根据元索守恒可知还生成了二氧化碳,该反
应的化学方程式为4sO2+Na2co3+2Na2S=3Na2SQ3+CO2,故答案为:4SO2+Na2CO,+2Na2S=3Na2S2OA
+CO20
6.(2024•吉林卷)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,
某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeSz、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并
冶煤金,工艺流程如下:
空气NaCN溶液Zn
A「2
rt|Zn(CNhf
回答下列问题:
(1)“细菌氧化”中,FeS,发生反应的离子方程式为
3-+
【答案】(1)4FeS2+15O2+2H2O=4Fe*+8S0J+4H
【分析】矿粉中加入足量空气和H2so4,在pH=2时进行细菌氧化,金属硫化物中的S元素转化为硫酸盐,
过滤,滤液中主要含有氏3+、S0:、As(V),加碱调节pH值,Fe3+转化为Fe(OH)3胶体,可起到絮凝作
用,促进含As微粒的沉降,过滤可得到净化液;滤渣主要为Au,Au与空气中的Ch和NaCN溶液反应,
得到含「Au(CN)J的浸出液,加入Zn进行“沉金”得到Au和含[Zn(CN)4「的滤液②。
【解析】(1)“细菌氧化”的过程中,FeS?在酸性环境下被02氧化为Fe3+和SO;,离子方程式为:
3+-
4FeS,+150,+2H2O=4Fe+8SO;+4H';
7.(2025•河南卷)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(错)、Pt,含有少最SiO?]中尽
可能回收钱的工艺流程如下:
浓盐酸王水浓盐酸、DETAH,
酸*1卜酸*2卜梅萧卜啊图—咂圉一“高温♦原|——►钱粉
滤液1滤渣滤液2
NH4clSnCLZn浓盐酸
2
\fI1I
蓊i"|■►括化】原卜d二轰原田酸春3.
I~I
含粕沉淀滤液3滤液4
回答下列问题:
(1)“酸溶1”的目的是o
(2)已知“酸溶2”中Rh转化为HjRhCH,则生成该物质的化学方程式为;“滤渣”的主要成分是—
(填化学式)。
(3)“沉错”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成错单质,但夹杂少量Rh0和RhJ,则“高温还原”中发生反应
的化学方程式为O
【答案】(I)溶解Fe,使其进入溶液,从而通过过滤实现分离
(2)Rh+6HC1+HNO,=H3[RhCl6]+NOT+2H.OS1O2
高海高海
(3)Rh2O3+3H2=2Rh+3H2O^2RhCl3+3H2=2Rh+6HCl
【分析】贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(错)、Pt,含有少量SiOj中尽可能回收钱的工艺流程中,加入
浓盐:酸溶解其中Fe,过滤后实现分离,再向滤渣中加入王水(浓盐酸与浓硝酸混合酸)氧化溶解Rh,Rh转化
为H3[Rh。/,Pt转化为相关可溶物,SiO?不溶,过滤后进行分离;煮沸滤液除去盐酸、硝酸,再加入浓盐
酸、DFTA将部分钱元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为Rh、Rh,O.,和RhCh,再用H2进行高温还原
得到错单质,向滤液中加入NHQ将粕元素相关化合物转化为沉淀除去,加入SnCL将Rh(HI)转化为
4
[Rh(SnClJ5]',再加入Zn进行还原,生成Rh,由于Zn过量有剩余,加入浓盐酸溶解过量的Zn,实现
Zn与Rh分离,过滤获得钱粉,以此分析解答。
【解析】(1)原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SKh,Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸),而Rh和Pt
在常温下不易被非氧化性酸溶解,SiOz不溶于酸,因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fc生成可溶性盐,过
滤后Fe(II)进入滤液,剩余漉渣主要为Rh、Pl和SiCh,实现初步分离,故答案为:溶解Fe,使其进入溶液,
从而通过过滤实现分离。
(2)“酸溶2"中Rh转化为HjRhCk],Rh元素化合价由0升高至+3,HNOs中N元素化合价由+5降低至
+3,结合化合价升降守恒以及原子守恒可知反应化学方程式为Rh+6HC1+HNO3=H3[RhCl6]+NOT+2H2O:
由上述分析可知该过程中滤渣的主要成分为SiO2。
(3)“高温还原”过程中,Rh<>3和RhCh均被Hz还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价
高淞高海
升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为Rha+3H2=’2Rh+3H9、2RhCI5+3H,='2Rh+6HC1
8.(2025•重庆百点中学•联考)硼化钛(TiB》可以显著提高材料的硬度、增加耐磨性和耐腐蚀性。用钛渣(主
要成分为TiO2sSiO2>AI2O3和CaO,还有少量FezCh和MgO)为原料制取TiBz的流程如下。已知:高温下
BQ?易挥发。
电弧炉热还原
滤液漉渣萃取液滤液CO
(2)“酸浸"时AI2O3发生反应的离子方程式为
(4)“酸解"时TiCh溶于热的浓硫酸形成TiO>,发生反应的化学方程式为
【答案】(I)Aiq;托H+=2AI*+3Hq
A
(2)TiO,+H,SO^TiOSO.+H^O
【分析】工业上以高钛渣(主要成分为TiO2、SiO2、AbO3和CaO,还有少量FezOa和MgO)为原料制取TiB?,
加入稀盐酸,只有SiO2不会溶解,TiO?可溶于热的浓硫酸形成TiO"TiO-在沸水中形成TiC)2・xHq,脱水
后在电弧炉中与Bq,和C发生“热还原”反应生成TiB2和CO,据此分析解题。
【解析】(1)"酸浸''时AI2O3与盐酸反应生成氯化铝和水,反应的离子方程式为AI2。、托4=2闻"+3乩0。
△
⑵“酸解”时TQ溶于热的浓硫酸形成TiO2\发生反应的化学方程式为TQ+H2sO「TiOSOj+HQ;
9.金属银(Nb)可以用于超导体、制作高温合金、改善钢性能。由银笆精矿[主要成分为Nbq、5、Ta?。,五氧
化二钥)、SiO2sCaO等]生产Nb粉的流程如下:
而液]足鬻水枪(0网洗盘十强碎运师
诉工业仲辛醉仇死八J烧
银钥精矿|过麒:‘氟酸
铝净液
废渣、废气
已知:①Nb?Os与少量氢氟酸反应生成HNbF6,与过量氢氟酸反应生成H?Nb弓;
②工业仲辛醇的结构为
OH
(1)Nb的原子序数比帆(V)大18,Nb位于元素周期表区,最高正价为
(2)“酸解”得到的废气成分为。
(3)“沉银”过程无电子转移,则“沉锯”的化学反应方程式为o
【答案】(l)d+5
(2)SiF,
(3)H2NbE;+7NH3H2O=Nb(OH\J+7NH4F+2H2O
【分析】银包精矿和过量的氢氟酸反应,废渣为筑化钙,废气为四氟化硅,得到滤液为H?Nb耳和含有包的
化合物,经过工业仲辛醇的萃取,使铝的化合物和H?Nb耳分离,然后进行“沉银”和还原得到单质银。
【解析】(I)Nb的原子序数比钮(V)大18,Nb在V的下一周期,位于第五周期第VB族,价电子数为5,
处于d区,最高正价为+5价。
(2)银铝精矿中的二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅即为废气:
(3)根据信息:Nb20s与过量氢氟酸反应生成H?Nb耳,“沉银”过程为非氧化还原反应,根据元素守恒可写
出力程式:H?Nb弓+7NH,•H2O=Nb(OH)sJ十7NH尸十2Hq。
10.(2025•福建省重点中学•联考)氮化钛(TisN。常作仿金饰品,乳酸亚铁[Fe(GHQ3)」常作补铁制剂。以
钛铁矿(主要含
FcTiO3,还含少量ALO,、SiO?)为原料制备氮化钛和乳酸亚铁的工艺如图。回答下列问题:
硫酸水蒸气C+C12MgN2
钛铁矿T^H^lTi02"总^^踊%[忐|空二法ThM
滤液躯LFCSO,溶液电更以FeCOs乳鹭乳酸亚铁溶液一a乳酸亚铁产品
部分物质的熔点、沸点数据如表所示:
物质TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/'C-25648.87141667
沸点/C136.4109014123287
(1)“熔炼”时,温度在800〜900
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