专题03 离子反应和氧化还原反应--2023—2025年新课标全国卷高考化学分类汇编(含解析)

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名称 专题03 离子反应和氧化还原反应--2023—2025年新课标全国卷高考化学分类汇编(含解析)
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资源类型 试卷
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科目 化学
更新时间 2025-07-07 17:14:19

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专题03 离子反应和氧化还原反应
考点1 离子共存
1. (2025·安徽·高考真题)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项 实验 粒子组
A 稀硝酸与铜片制
B 硫酸与制
C 浓盐酸与制
D 双氧水与溶液制
【答案】C
【详解】A.稀硝酸与铜反应生成和NO,NO难溶于水,无法大量存在,A不符合题意;
B.70%硫酸与Na2SO3反应生成SO2,溶液中应含,但在强酸性条件下会转化为SO2和H2O,无法大量存在,B不符合题意;
C.浓盐酸与KMnO4反应生成Cl2,产物为、、和,这些离子在酸性环境中稳定共存,无后续反应干扰,C符合题意;
D.FeCl3催化H2O2分解生成O2,溶液中应含Fe3+而非Fe2+,D不符合题意;
故选C。
2.(2024·重庆·高考真题)常温下,下列各组离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
【详解】A.该组离子均与氨水不发生反应,能大量共存,故A正确;
B.与反应生成硫酸钡沉淀,与氢离子反应生成二氧化碳气体,该组离子不能在硫酸中大量共存,故B错误;
C.在酸性环境下具有强氧化性,能氧化,不能大量共存,故C错误;
D.中存在即[Al(OH)4]-离子,能与发生双水解反应不能大量共存,故D错误;
故选:A。
3. (2024·浙江·高考真题)在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】A.三种离子会反生氧化还原反应而不能大量共存,故A不符合题意;
B.会生成离子而不能大量共存,故B不符合题意;
C.会生成沉淀而不能大量共存,故C不符合题意;
D.虽然不同程度水解,但水解是微弱的,能大量共存,故D符合题意;
答案D。
考点二 离子方程式正误判断
1.(2025·河南·高考真题)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.磷酸二氢钠水解:
B.用稀盐酸浸泡氧化银:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
【答案】A
【详解】A.磷酸二氢钠水解产生OH-,离子方程式为,A正确;
B.用稀盐酸浸泡氧化银生成AgCl沉淀,离子方程式为Ag2O+2H++2Cl-=2AgCl+H2O,B错误;
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液发生氧化还原反应,离子方程式为ClO-+2I-+2H+=I2+Cl-+H2O,C错误;
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液,反应的离子方程式为,D错误;
答案选A。
2.(2025·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
【答案】B
【详解】A.铁锈的成分为Fe2O3·xH2O ,能溶于盐酸生成FeCl3和水,离子方程式为:Fe2O3·xH2O+6H+=2Fe3++(3+x)H2O,A正确;
B.H2S为弱酸,离子方程式不能拆成离子,离子方程式为:Cu2++H2S=CuS↓+2H+,B错误;
C. 乙醇与钠反应生成乙醇钠和氢气,化学方程式正确,C正确;
D.NO2与水反应生成硝酸和NO,化学方程式正确,D正确;
答案选B。
3.(2025·浙江·高考真题)下列方程式不正确的是
A.与浓盐酸反应:
B.与反应:
C.将少量灼热的加入中:
D.将通入酸性溶液:
【答案】D
【详解】A.MnO2与浓盐酸在加热条件下反应生成氯化锰、氯气、水,所给离子方程式正确,A正确;
B.二氧化氮与水反应生成硝酸和一氧化氮,所给离子方程式正确,B正确;
C.乙醇的催化氧化生成乙醛,该反应氧化铜被还原生成铜,所给方程式正确,C正确;
D.二氧化硫与酸性高锰酸钾溶液反应生成硫酸钾、硫酸锰和硫酸,反应的离子方程式为:,D错误;
故选D。
4.(2024·广西·高考真题)化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
【答案】A
【详解】A.用溶液处理水垢中的CaSO4,生成溶解度更小的碳酸钙,,A项正确;
B.水解方程式不对,明矾是硫酸铝钾晶体,溶于水,铝离子水解生成氢氧化铝胶体,可用于净水:,不写沉淀符号,B项错误;
C.物质拆分不对,抗酸药中的可治疗胃酸过多,属于难溶性碱,离子方程式:,C项错误;D.未配平方程式,用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的,D项错误;
故答案选A。
5.(2024·贵州·高考真题)下列离子方程式书写错误的是
A.用氢氟酸雕刻玻璃:
B.用绿矾处理酸性废水中的
C.用泡沫灭火器灭火的原理:
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
【答案】A
【详解】A.氟化氢是弱酸,不能拆写成离子,用氢氟酸雕刻玻璃:,A错误;
B.用绿矾处理酸性废水中的,生成铬离子和铁离子,,B正确;
C.泡沫灭火器灭火的原理,铝离子、碳酸氢根水解反应完全生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳:,C正确;
D.工业电解饱和食盐水生成烧碱、氯气和氢气:,D正确;
故选A。
6.(2023·重庆·高考真题)下列离子方程式中,错误的是
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
【详解】A.二氧化氮和水生成硝酸和NO,反应为,A正确;
B.石灰乳转化氢氧化钙不能拆,反应为,B错误;
C.放入溶液中生成偏铝酸钠和去:,C正确;
D.放入溶液中发生氧化还原生成二价铅和二价铁离子,反应为:,D正确;
故选B。
7.(2023·浙江·高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
【答案】B
【详解】A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气,碘离子与氯气恰好完全反应,:,故A错误;
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳,反应生成碳酸氢钙和次氯酸:,故B正确;
C.铜与稀硝酸反应生成硝酸铜、一氧化氮和水:,故C错误;
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫,溶液变浑浊,溶液中生成亚硫酸氢钠:,故D错误;
答案为B。
考点三 氧化还原反应规律
1.(2025·北京·高考真题)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
【答案】B
【详解】A.NH4HCO3分解生成NH3,氮的氧化态保持-3,未发生氧化还原反应,A不符合题意;
B.中的N(-3价)与中的N(+3价)反应生成N2(0价),被氧化,体现还原性,B符合题意;
C.水溶液中,铵根离子可以直接结合氢氧化镁弱电离的氢氧根离子,使沉淀溶解平衡向正向移动,则该氢氧化镁溶解过程,无化合价变化,没有体现其还原性,C不符合题意;
D.(NH4)2SO4与BaCl2的沉淀反应属于复分解反应,未参与氧化还原,D不符合题意;
故选B。
2.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
【答案】D
【分析】根据转化关系:,常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性,J为SO2,K为SO3,G为H2S,H为S,M为NaHSO3,N为Na2SO3,L为Na2SO4。
【详解】A.H2S和SO3均能与NaOH溶液反应,A正确;
B.S和Na2SO3中S的化合价处于S的中间价态,既具有氧化性又有还原性,B正确;
C.M为NaHSO3,N为Na2SO3,二者的溶液中离子种类相同,C正确;
D.1mol H2S和足量的SO2反应生成S单质和水,2H2S+SO2=3S↓+2H2O,1mol H2S参加反应,转移2mol电子,转移2NA个电子,D错误;
答案选D。
3.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
【答案】A
【详解】A.过程Ⅱ为:和在酸性条件下被还原为和的反应,生成了N—H等极性共价键;过程Ⅲ为与生成的反应,生成了C—N极性共价键,A正确;
B.过程Ⅱ是得电子的还原反应,N元素的化合价由降为,C元素的化合价由降为,B错误;
C.所给离子方程式电荷不守恒,根据反应机理图可知,过程Ⅱ需要外界提供电子,则正确的反应方程式为,C错误;
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应生成或,D错误;
故选A。
4.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
【答案】D
【详解】A.氯气具有强氧化性,可将氧化为,A项正确;
B.与水溶液反应,生成和,还原产物为,B项正确;
C.根据反应可知,氧化剂为,氧化产物为,氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性,故氧化性:,C项正确;
D.与足量溶液反应生成和,反应方程式为:,3mol参与反应,电子转移5mol,D项错误;
答案选D。
5.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)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的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl 水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
【答案】C
【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2,溶液中剩余有KMnO4,II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+,III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。
【详解】A.II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+,存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O,A正确;
B.II中避光防止I2升华挥发,加盖防止I-被氧气氧化,B正确;
C.整个反应中,KMnO4得电子生成Mn2+,有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等,III中消耗的Na2S2O3越多,说明生成的I2单质越多,也说明有机物消耗的KMnO4的量少,水样中的COD值越低,C错误;
D.若I中为酸性条件,Cl-会与KMnO4反应,水样中的COD值偏高,D正确;
答案选C。
考点四 氧化还原反应计算
1.(2024·北京·高考真题)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
【答案】B
【分析】由该反应的热化学方程式可知,该反应涉及的主要物质有HCl、O2、CuO、Cl2、H2O;CuO与Y反应生成Cu(OH)Cl,则Y为HCl;Cu(OH)Cl分解生成W和Cu2OCl2,则W为H2O;CuCl2分解为X和CuCl,则X为Cl2;CuCl和Z反应生成Cu2OCl2,则Z为O2;综上所述,X、Y、Z、W依次是、、、。
【详解】A.由分析可知,Y为反应物,W为生成物,A正确;
B.在反应中作催化剂,会不断循环,适量即可,B错误;
C.总反应为放热反应,其他条件一定,升温平衡逆向移动,平衡常数减小,C正确;
D.图中涉及的两个氧化还原反应是和,D正确;
故选B。
2.(2024·广西·高考真题)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.“反应1”中,每消耗,在下得到
B.“反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为
C.在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D.“反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
【答案】B
【分析】反应1为实验室制备氨气的反应,方程式为:2NH4Cl+Ca(OH)22NH3↑+CaCl2+2H2O,反应2是氨气的催化氧化,方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,反应3为一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮,方程式为:2NO+O =2NO ,反应4为二氧化氮,氧气和水反应生成硝酸,4NO2+2H2O+O2=4HNO3 。
【详解】A.根据分析可知,每消耗,生成0.1mol氨气,但是由于不是标准状况,则气体不是2.24L,A错误;
B.根据分析可知,反应2方程式为:4NH3+5O24NO+6H2O,该反应转移20e-,则每生成0.1molNO,转移电子数为,B正确;
C.根据反应3,充分反应后生成个,但是体系中存在2NO2 N2O4,则最终二氧化氮数目小于,C错误;
D.根据反应4可知,为使完全转化成,至少需要个O2,D错误;故选B。
3.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
【答案】C
【详解】A.由题中信息可知,利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示,仍然是大气污染物,A不正确;
B.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,是该反应的还原剂,有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用替换,B不正确;
C.该反应中,还原剂中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,C正确;
D.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,若生成标准状况下的气体,即生成0.5mol,反应转移的电子数为0.5×6=,D不正确;
综上所述,本题选C。
4.(2024·河北·高考真题)超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中键的数目为
B.晶体中离子的数目为
C.溶液中的数目为
D.该反应中每转移电子生成的数目为
【答案】A
【详解】A.(即)中键的数目为,A正确;
B.由和构成,晶体中离子的数目为,B错误;
C.在水溶液中会发生水解:,故溶液中的数目小于,C错误;
D.该反应中部分氧元素化合价由价升至0价,部分氧元素化合价由价降至价,则每参加反应转移电子,每转移电子生成的数目为,D错误;
故选A。
5.(2023·重庆·高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
【答案】C
【详解】A.反应中F的化合价由0价转化为-1价,O的化合价由-2价变为+2价,转移电子数为4e-,若消耗(标准状况)即=2mol,故转移的电子数为,A正确;
B.根据反应,每消耗2molF2生成的质量为2mol=,B正确;
C.根据反应可知反应生成的氧化产物为OF2,每消耗2molF2生成的氧化产物OF2分子数为,C错误;
D.根据反应可知,每消耗2molF2生成H2O的物质的量为2mol,又知1个H2O中含有2对孤电子对,即生成的含有孤电子对数为,D正确;
故答案为C。
考点五 方程式的书写与配平
1.(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式: 。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
【答案】(2)
(6)
【分析】铬铁矿主要成分是,与过量KOH在空气中煅烧,生成、Fe2O3、MgO,;通入/CO2浸取,生成,、MgO不反应,故滤渣Ⅰ为:,、MgO,通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出固体,滤液Ⅰ中含有;将中加水溶解,并通入过量CO2酸化,将转化为,同时副产物生成,将与分离,滤液Ⅱ的主要溶质为;做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的还原为,自身转化为进入滤渣Ⅱ,KOH进一步处理得,循环使用。
【详解】(2)煅烧工序中与过量KOH、空气中氧气反应生成、Fe2O3、,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:;
(6)做还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的还原为,自身转化为,铁元素由0价升高到+3价,Cr由+6价降低到+3价,根据得失电子守恒,原子守恒,化学方程式:。
2.(2025·河南·高考真题)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)已知“酸溶2”中转化为,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)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
(5)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中的化合价为 ;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为 。
【答案】(2);SiO2
(3)、
(5) +1; 6:1
【分析】贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程中,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,转化为,Pt转化为相关可溶物,SiO2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、DETA将部分铑元素沉淀,过滤后,滤渣进行灼烧分解为Rh、和,再用H2进行高温还原得到铑单质,向滤液中加入NH4Cl将铂元素相关化合物转化为沉淀除去,加入SnCl2将(III)转化为,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,过滤获得铑粉。
【详解】(2)“酸溶2”中转化为,Rh元素化合价由0升高至+3,HNO3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;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,和均被H2还原为Rh,Rh元素化合价均由+3降低至0,根据化合价升降守恒以及原子守恒可知反应方程式为、。
(5)配离子中,配体带1个负电荷,设Rh的化合价为x,则,则x=+1;(III)以计,反应中Rh(III)还原至Rh(I),每个Rh得到2个电子,SnCl2为还原剂,部分被氧化为,Sn(II)被氧化为Sn(IV),每个Sn失去2个电子,同时反应过程中,部分SnCl2结合一个Cl-形成,作为新的配体,每生成1个,需要5个SnCl2,因此理论上和(III)反应的物质的量之比为。
3.(2024·重庆·高考真题)含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
回答下列问题:
(4)步骤②生成的为难溶物,反应的化学方程式为 。
(6)受热易分解,在时完全分解,失重率为,剩余固体为的氧化物,则该氧化物的化学式为 。
【答案】(4)
(6)RuO2
【分析】根据流程可知,第①步发生反应,第②步发生反应,第③步发生反应。
【详解】(4)步骤②生成的为难溶物,反应的化学方程式为;
(6)设分解1mol,其质量为317g,当时完全分解,失重率为,剩余固体质量为317g×(1-58%)=133.14g,根据Ru守恒,n(Ru)=1mol,其含有的Ru质量为101g,剩余固体为的氧化物,则n(O)=,即固体中n(Ru)∶n(O)=1∶2,则该氧化物的化学式为RuO2。
4.(2024·安徽·高考真题)精炼铜产生的铜阳极泥富含等多种元素。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,如下图所示。
回答下列问题:
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为的化学方程式为 。
(6)“还原”步骤中,被氧化的与产物的物质的量之比为 。
【答案】(3)
(6)3:4
【分析】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,将AgCl转化为,得到浸出液3,利用电沉积法将还原为Ag。
【详解】(3)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:;
(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。
5.(2023·重庆·高考真题)煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由煤样制得)反应的的转化率来表示。研究小组设计测定的实验装置如下:

(2)②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为 。
③装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量气。若气体X被完全吸收,则可依据和中分别生成的固体质量计算。
ii.e中生成的固体为,反应的化学方程式为 。
【答案】(2) ②③
【分析】稀盐酸与碳酸钙反应生成二氧化碳、氯化钙和水,由于盐酸易挥发,二氧化碳中含有氯化氢杂质,用饱和碳酸氢钠溶液吸收氯化氢,再用浓硫酸干燥气体,二氧化碳通到灼热的焦炭中反应生成一氧化碳,将混合气体通入足量氢氧化钡溶液中吸收二氧化碳,一氧化碳与银氨溶液反应生成银单质。
【详解】
(2)①②装置Ⅱ中,高温下二氧化碳和焦炭反应生成一氧化碳,其发生反应的化学方程式为;
③ii.e中生成的固体为,根据氧化还原反应分析得到CO变为碳酸铵,则反应的化学方程式为。
考点一 离子共存
1.(2025·陕西渭南·二模)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水:、、、
B.室温下pH=7的溶液中:、、、
C.能使酚酞变红的溶液:、、、
D.能使甲基橙变红的溶液:、、、
【答案】D
【详解】A.饱和氯水具有强氧化性,具有还原性,二者会发生氧化还原反应:;同时氯水中含有,与会发生反应:,所以这些离子不能大量共存,A选项错误;
B.室温下pH=7的溶液呈中性,在中性条件下会沉淀,即不能大量存在,B选项错误;
C.能使酚酞变红的溶液呈碱性,含有大量。与反应生成沉淀,与会发生反应,先生成沉淀,继续反应沉淀溶解,与反应:,所以这些离子不能大量共存,C选项错误;
D.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,含有大量,、、、与之间均不发生反应,可以大量共存,D选项正确;
故答案为:D。
2.(2025·天津和平·二模)下列各组离子能大量共存的是
A.滴加石蕊溶液显红色的水溶液中:、、、
B.在硝酸银溶液中:、、、
C.在氨水中:、、、
D.在溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.滴加石蕊溶液显红色的水溶液呈酸性,在酸性条件下,、、、之间不发生反应,可以大量共存,符合题意;
B.在硝酸银溶液中,与会反应生成沉淀,与也会反应生成微溶物,不能大量共存,不符合题意;
C.在氨水中,会电离出,与会反应生成沉淀,若氨水过量还可能生成[Cu(NH3)4]2+,不能大量共存,不符合题意;
D.在溶液中,在酸性(存在)条件下具有强氧化性,具有还原性,会将氧化,不能大量共存,不符合题意;
综上,答案是A。
3.(2025·河北保定·二模)常温下,下列各组离子在的溶液中能大量共存的是
A.、、、B.、、、
C.、、、D.、、、
【答案】B
【详解】A.酸性条件下,Cl-和ClO-在H+存在下发生反应生成Cl2和H2O,故不能大量共存,A错误;
B.酸性条件下,Fe2+、Al3+、、Br-相互不反应,能共存,B正确;
C.Ba2+与生成BaSO4沉淀,不能共存,C错误;
D.酸性条件下,会与H+反应生成S和SO2等,会与H+反应生成CO2和H2O,不能共存,D错误;
故答案选B。
4.(2025·甘肃庆阳·三模)在溶液中能大量共存的离子组是
A.酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:
【答案】B
【详解】A.高锰酸钾能氧化Cl-,两者不可以大量共存,A项不符合题意;
B.CO2不与Ba2+、CH3COO-、Br-反应,B项符合题意;
C.含有大量Fe3+的溶液显酸性, 在酸性条件下具有强氧化性,能氧化Fe2+,与Fe2+不可以大量共存,C项不符合题意;
D. 与H+发生歧化反应,生成SO2和S,因此与H+不可以大量共存,D项不符合题意;
答案选B。
5.(2025·河北保定·三模)常温下,下列各组离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.饱和氯水中:、、、
D.能使甲基橙变红的溶液中:、、、
【答案】A
【详解】A.澄清透明的溶液中:、、、相互不反应,可大量共存,A正确;
B.常温下,说明溶液呈酸性,、不能大量存在,B错误;
C.饱和氯水含Cl2,能氧化,不能共存,C错误;
D.能使甲基橙变红的溶液呈酸性,酸性条件下与能够反应,不能共存,D错误;
故选A。
考点二 离子方程式的正误判断
1.(2025·江苏·二模) 、、是氧元素的3种核素,其中常用作示踪原子;在放电的条件下得到,得到电子生成吸收的热量;钾的含氧化合物和(氧元素化合价0和-2)常用于潜水时的供氧剂。常温下,在潮湿的空气中缓慢氧化为;葡萄酒中添加适量的可以起到防腐和抗氧化等作用;浓硫酸与苯反应生成苯磺酸();可以用于橡胶工业的硫化。下列化学反应表示正确的是
A.得到电子生成:
B.与水的反应:
C.S在潮湿的空气中氧化为的反应:
D.乙酸乙酯的制备:
【答案】B
【详解】A.1molO(g)得到电子生成1mol(g)吸收752kJ热量,应为,而不是,A错误;
B.与水反应生成和,离子方程式书写正确,B正确;
C.S在潮湿空气中被氧气氧化为,正确反应为,C错误;
D.乙酸乙酯制备中,酸脱羟基醇脱氢,应在乙酸乙酯中,正确反应为,D错误;
故答案是B。
2.(2025·云南大理·二模)下列关于物质反应的说法正确的是
A.溶液与过量氨水混合:
B.向AgI悬浊液中滴加溶液:
C.少量的通入溶液中:
D.NaClO溶液与浓盐酸混合:
【答案】B
【详解】A.硫酸铜加入过量氨水,先生成氢氧化铜沉淀,后沉淀溶解,生成四氨合铜离子:,A错误;
B.AgI悬浊液中滴加溶液,碘化银沉淀转化为更难溶的硫化银沉淀,B正确;
C.二氧化碳和氯化钡溶液不反应,C错误;
D.NaClO溶液与浓盐酸混合发生氧化还原反应生成氯气和水:,D错误;
故选B。
3.(2025·贵州毕节·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢铵溶液中加入足量的烧碱溶液:
B.硫酸酸化的过氧化氢溶解硫化铜:
C.稀硝酸溶浸磁铁矿:
D.水玻璃中通入过量的:
【答案】D
【详解】A.碳酸氢铵溶液中加入足量的烧碱溶液,反应生成碳酸钠和一水合氨:,A错误;
B.反应中铜原子不守恒,应该为,B错误;
C.稀硝酸具有强氧化性,氧化亚铁离子生成铁离子,故反应为,C错误;
D.水玻璃中通入过量的反应生成硅酸沉淀和碳酸氢钠,D正确;
故选D。
4.(2025·天津·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.高锰酸钾溶液氧化草酸:
B.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
C.向硫酸铜溶液中加入过量的氨水:
D.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
【答案】D
【详解】A.草酸为弱酸,不能拆写成离子形式,要保留化学式,反应为:,A错误;
B.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板,离子方程式未配平,反应为:,B错误;
C.向硫酸铜溶液中加入过量的氨水,先生成氢氧化铜:,氨水过量后氢氧化铜生成络合物溶解:,C错误;
D.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔被二氧化硫水溶液吸收,生成HBr和,离子方程式为:,D正确;
故答案为:D。
5.(2025·安徽·二模)下列有关离子方程式的书写正确的是
A.电解饱和食盐水制:
B.检验加碘食盐中含有的:
C.用碳酸钠溶液吸收溴生成:
D.制镁时用熟石灰沉淀海水中:
【答案】C
【详解】A.电解饱和食盐水,反应物是NaCl和H2O,离子方程式应为,A错误;
B.检验加碘食盐中,是在酸性条件下与反应,离子方程式应为:,B错误;
C.用碳酸钠溶液吸收溴,溴发生歧化反应,离子方程式:,C正确;
D.熟石灰是,沉淀海水中的离子方程式应为,D错误;
故选C。
考点三 氧化还原反应规律
1.(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
【答案】A
【详解】A.推进盛有NO2的密闭针筒的活塞,增大压强,反应2NO2N2O4的平衡正向移动,NO2的浓度增大,气体颜色变深,不涉及氧化还原反应,故A正确;
B.乙醇有还原性,高锰酸钾有氧化性,两者发生氧化还原反应使紫色褪去,涉及氧化还原反应,故B错误;
C.Fe2+与NaOH生成Fe(OH)2白色沉淀,Fe(OH)2被氧化为Fe(OH)3红褐色沉淀,涉及氧化还原反应,故C错误;
D.Na2O2加水生成氧气,涉及氧化还原反应,故D错误;
故答案为A。
2.(2025·北京顺义·一模)下列应用与氧化还原反应有关的是
A.用溶液除去 B.用溶液刻蚀铜板
C.用KSCN溶液检验 D.用品红溶液检验
【答案】B
【详解】A.用硫酸铜溶液与硫化氢反应生成硫化铜沉淀和硫酸,反应中没有元素发生化合价变化,与氧化还原反应无关,故A不符合题意;
B.用氯化铁溶液刻蚀铜板发生的反应为氯化铁溶液与铜反应生成氯化亚铁和氯化铜,反应中有元素发生化合价变化,与氧化还原反应有关,故B符合题意;
C.用硫氰化钾溶液检验铁离子的反应为溶液中铁离子与硫氰酸根离子反应生成硫氰化铁,,反应中没有元素发生化合价变化,与氧化还原反应无关,故C不符合题意;
D.用品红溶液检验二氧化硫发生的反应为二氧化硫与溶液中有色物质反应生成不稳定的无色化合物,与氧化还原反应无关,故D不符合题意;
故选B。
3.(2025·北京昌平·二模)下列气体的验证方法不涉及氧化还原反应的是
A.氧气——带火星的小木条复燃 B.氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.氯气——湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色
【答案】B
【详解】A.碳在氧气中燃烧有化合价变化,属于氧化还原反应,A不符合题意;
B.氨气溶于水反应生成氨水,氨水电离产生氢氧根,发生的反应为:,没有化合价变化,B符合题意;
C.氯气和碘化钾反应,,有化合价变化,属于氧化还原反应,C不符合题意;
D.乙烯具有还原性,可以被酸性高锰酸钾溶液氧化,生成二氧化碳,有化合价变化,属于氧化还原反应,D不符合题意;
故选B。
4.(2025·湖北襄阳·三模)S8在液态SO2中可与SbF5反应,生成[S8][SbF6]2,其中[S8]2+的结构如图所示,下列说法错误的是
A.S8和SbF5发生了氧化还原反应 B.[S8]2+中存在不同的硫硫键
C.反应过程中硫硫键发生了断裂 D.[S8]2+中所有S原子的最外层都有8个电子
【答案】C
【详解】A.S8中S元素得化合价为0,[S8]2+中S元素的化合价不再为0, S元素的化合价发生了改变,所以S8和SbF5反应时有元素化合价发生了改变,故S8和SbF5发生了氧化还原反应,故A正确;
B.[S8]2+的结构中,硫原子之间存在不同的硫硫键,包括单键和双键,所以[S8]2+中存在不同的硫硫键,故B正确;
C.S8中是一个8元环结构,反应后生成[S8]2+,其结构仍是8个S原子组成的环状结构,所以反应过程中硫硫键并未完全断裂,而是发生了重排(如单键和双键的形成),故C错误;
D.[S8]2+中,硫原子的最外层电子数为6,加上硫原子之间的共用电子对,每个硫原子的最外层电子数为8,所以[S8]2+中所有S原子的最外层都有8个电子;故D正确;
故答案为:C。
5.(2025·天津·一模)某化学兴趣小组用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象,实验如下:
① ② ③
溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液,滴加盐酸和溶液,产生白色沉淀 溶液变红且不褪色,有气体生成(经检验为),经检验有丁达尔效应 溶液变红且不褪色,滴加盐酸和溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应
下列说法错误的是
A.实验②中发生的氧化还原反应有两种
B.实验②中红色溶液含有胶体
C.实验③中发生的氧化还原反应:
D.对比实验①与实验③,可以判定酸性条件下可以氧化
【答案】A
【分析】①向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴人KSCN溶液,pH<1,然后滴入过氧化氢溶液发生氧化还原反应,生成铁离子,形成红色溶液,铁离子在过氧化氢分解反应中作催化剂,有氧气产生,10秒左右红色褪去,说明SCN-被氧化为,对比③可知,氧化剂应为过氧化氢,过氧化氢将SCN-被氧化为;②向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴入KSCN溶液,pH<5,然后滴入过氧化氢溶液,溶液变红且不褪色,说明亚铁离子被氧化为铁离子,铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用,有气体生成(经检验为O2),经检验有丁达尔效应,说明生成了氢氧化铁胶体;③向盐酸酸化的氯化亚铁溶液中滴人KSCN溶液,pH<1,然后通入足量氧气,溶液变红且不褪色,说明氧气氧化亚铁离子生成铁离子,滴加盐酸和BaCl2溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应,说明无硫酸钡沉淀和氢氧化铁胶体生成,排除了过氧化氢分解生成的氧气氧化SCN-的可能。
【详解】A.实验②中发生的氧化还原反应有亚铁离子被过氧化氢氧化为铁离子,过氧化氢分解生成氧气,氧气氧化亚铁离子,不只两种,故A错误;
B.②中检验有丁达尔效应,说明红色溶液中含有胶体,故B正确;
C.③中通入足量氧气溶液变红色说明,发生的氧化还原反应为:,故C正确;
D.对比实验①和实验③,实验③排除了生成的氧气氧化的可能,可以判定酸性条件下可以氧化,故D正确;
故答案选A。
考点四 氧化还原反应计算
1.(2025·天津和平·二模)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.表示
B.氧化剂与还原剂物质的量之比为
C.可用替换
D.若生成气体,则反应转移的电子数为
【答案】B
【详解】A.由题中信息可知,利用可将废水中的转化为对环境无害的物质X后排放,则X表示,仍然是大气污染物,A错误;
B.该反应中,还原剂中C元素的化合价由-2价升高到+4价,升高了6个价位,氧化剂中N元素的化合价由+5价降低到0价,降低了5个价位,由电子转移守恒可知,氧化剂与还原剂的物质的量之比为,B正确;
C.中C元素的化合价由-2价升高到+4价,是该反应的还原剂,有强氧化性,通常不能用作还原剂,故不可用替换,C错误;
D.未注明气体状态,无法计算,D错误;
故选B。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)叠氮酸钠(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图。已知水合肼(N2H4·H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是
A.反应③中浓硫酸体现出高沸点难挥发性
B.反应④在高浓度NaClO溶液中滴加少量氨水即可制备水合肼
C.反应②中,消耗3mol N2H4·H2O时,反应中转移1.5mol电子
D.的价层电子数目为12个
【答案】A
【分析】由流程图可知,①中发生2CH3OH + 2NaNO2 + H2SO4(浓) = 2CH3ONO + Na2SO4 + 2H2O,④中过量的NaClO可氧化N2H4·H2O,故将NaClO溶液滴到氨水中制备N2H4·H2O时,滴速不能过快、不能过量,②中发生N2H4·H2O + CH3ONO + NaOH = NaN3 + CH3OH + 3H2O,③中发生,利用了浓硫酸的高沸点、难挥发的性质,蒸馏出CH3OH,最后HN3与NaOH反应制备产品。
【详解】A.根据分析可知,反应③中利用了浓硫酸的高沸点、难挥发性制取挥发性的HN3,A正确;
B.根据分析可知,过量的NaClO会氧化N2H4·H2O,故在高浓度NaClO溶液中滴加少量氨水不能制备水合肼,B错误;
C.反应②方程式为N2H4·H2O + CH3ONO + NaOH = NaN3 + CH3OH + 3H2O,N2H4·H2O中N元素化合价为-2,NaN3中N元素化合价为,故消耗3mol N2H4·H2O时,失去电子的物质的量为:3mol × 2 × [] = 10mol,C错误;
D.3个N原子的价电子总数为3 × 5 = 15,加上离子所带的1个负电荷,则的价电子数为16,D错误;
故答案选A。
3.(2025·吉林·二模)磷是世界上第一种被发现的元素。白磷(P4)中毒可用CuSO4溶液解毒,发生如下反应:P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平),下列说法中正确的是
A.P4只发生了氧化反应
B.反应过程中溶液pH增大
C.11molP4发生反应,转移电子的物质的量为120mol
D.皮肤接触到白磷,用CuSO4溶液清洗后,应再使用NaOH溶液清洗
【答案】C
【分析】反应中P由0价歧化为+5价和-3价,Cu由+2价降为+1价,根据转移电子守恒和元素守恒可配平方程式11P4+60CuSO4+96H2O=20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4,氧化剂为P4和CuSO4,还原剂为P4,氧化产物为H3PO4,还原产物为Cu3P。
【详解】A.P4、Cu3P、H3PO4中P的化合价分别为0、-3、+5,即发生氧化反应,又发生还原反应,故A错误;
B.反应生成硫酸和磷酸,H+浓度增加,pH减小,故B错误;
C.据分析,根据氧化反应计算电子转移的物质的量,11molP4参与反应生成24molH3PO4,则转移24×5=120mol电子,故C正确;
D.皮肤接触到白磷,虽然用稀CuSO4溶液清洗后生成了H3PO4、H2SO4,但由于NaOH具有强腐蚀性,不能用NaOH溶液清洗,故D错误;
故答案为C。
4.(2025·江苏连云港·一模)含Ru(钌)化合物可催化CO2转化为HCOOH,其反应机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.该催化剂不能提高CO2的平衡转化率
B.过程1中CO2发生还原反应
C.过程3中有1molH2O生成时有2mol电子转移
D.整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变
【答案】C
【详解】A.催化剂不能使化学平衡发生移动,只能改变反应速率,所以不能提高CO2的平衡转化率,A正确;
B.Ru的化合物与二氧化碳反应,产物增加了氧原子,发生了氧化反应,二氧化碳被还原,B正确;
C.由图可知,反应方程式为,反应中钌元素的化合价没有变化,氢元素的化合价既升高被氧化,又降低被还原,氢气既是反应的氧化剂也是反应的还原剂,所以当转化为时,氢气得到2mol电子,并没有电子得失,所以当生成时有电子转移,C错误;
D.由图可知,元素在化合物中的化学式分别为;氧元素均形成含氧化合物,没有形成过氧化物,由化合价代数和为可知,元素的化合价不变,D正确;
故选C。
5.(2025·江西·二模)从高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8,其中Pb5O8中的Pb为+2价或+4价,As2O3、As2O5均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下,下列说法正确的是
(浸出液的主要成分为Na3AsO4和NaAsO2)
A.As位于元素周期表中第四周期第ⅣA族
B.“碱浸”时,Pb5O8发生的反应:。其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:5
C.浸出液“氧化”过程中,主要发生反应:
D.系列操作为:加热蒸发、趁热过滤、洗涤、干燥最终得到砷酸钠晶体
【答案】C
【分析】根据题干和流程图:高砷烟尘(主要成分为、和,、均为酸性氧化物),加入氢氧化钠和硫化钠进行碱浸,沉淀为和S,发生反应:,浸出液主要成分为和,加入过氧化氢进行氧化,发生反应:,得到溶液,然后蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到砷酸钠晶体。
【详解】A.As是第33号元素,位于元素周期表中第四周期第ⅤA族,A错误;
B.根据分析可知,“碱浸”时发生反应:,其中氧化产物(S)与还原产物(5PbS其中3个化合价由+4降到+2)的物质的量之比为1:1,B错误;
C.浸出液“氧化”过程中,发生反应:,C正确;
D.“氧化”后得到溶液,经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到砷酸钠晶体,D错误;
故选C。
考点五 化学方程式书写
1.碲化镉(CdTe)量子点具有优异的光电性能。某科研人员设计以电解精炼铜获得的富碲渣(含铜、碲、银等)为原料合成碲化镉量子点的流程如下:
回答下列问题:
(2)“硫酸酸浸”时,取含单质Te 6.38%的富碲渣60g,为将Te全部溶出转化为Te(SO4)2需加质量分数为30%的H2O2(密度:1.134g/cm3) mL。但实际操作中,H2O2用量远高于该计算值,原因之一是Cu同时也被H2O2浸出,请写出Cu被浸出时发生反应的离子方程式: 。
(3)化学中用标准电极电势(氧化态/还原态)反映微粒间得失电子能力的强弱,一般这个数值越大,氧化态转化为还原态越容易。已知硫酸酸浸液中部分微粒的标准还原电极电势为、,则SO2“还原”酸浸液时,主要发生反应的化学方程式是 。
【答案】(2)6.0;
(3)
【分析】富碲渣经过硫酸酸浸后,Te转化为Te(SO4)2,过滤后的浸出液经过二氧化硫还原得到粗碲,粗碲处理后得到精制碲,与NaBH4反应得到H2Te,在反应釜中与CdCl2在柠檬酸钠作用下反应得到CdTe量子点。
【详解】(2)单质Te 6.38%的富碲渣60g含有纯净的Te为0.03mol,将Te全部溶出转化为Te(SO4)2,失去电子为:;设双氧水需要x mol,根据电子转移守恒,得:,,列式计算所需双氧水溶液的体积为:。铜在酸性环境下,容易被双氧水氧化为铜离子,则被浸出时发生反应的离子方程式:。
(3)根据题意,标准电极电势数值越大,氧化态转化为还原态越容易,故SO2“还原”酸浸液时,主要发生反应的化学方程式是:。
2.锰酸锂电池在电动汽车等领域有广泛应用,以下是用电解锰阳极渣制备锰酸锂的一种方法。
资料:
1.浸出被中的阳离子主要有、、、、、。
2.室温下,金属阳离子浓度为0.1mol/L时,开始沉淀与完全沉淀的pH如下表:
金属离子
开始沉淀 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)电解锰阳极渣中锰的主要存在形式为,推测S在反应中体现 性。
(2)ⅱ中除杂过程需经历2步:
a.先加入,后用调节pH到5.5,过滤。
b.再加入溶液,过滤。
①的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)沉锰时向滤液中加入稍过量的溶液,过滤后取滤饼进行多次洗涤后烘干,得到高纯度的。写出生成的离子方程式 。
【答案】(1)还原
(2)
(3)
【分析】用电解锰阳极渣制备锰酸锂的流程为:在电解锰阳极渣加入S和进行酸浸还原,过滤除去滤渣后得到含有、、、、、的浸出液,加入,后用调节pH到5.5,过滤除杂后,再加入溶液,过滤掉滤渣后得到主要含的滤液,然后稍过量的溶液进行沉锰得到固体,过滤分离出固体进行焙烧得到,最后进行制备得到产物。
【详解】(1)电解锰阳极渣中锰的主要存在形式为,加入S和进行酸浸后的浸出液中变为,说明被还原,发生反应:,则加入的S在反应中体现了:还原性。
(2)①浸出液中的完全沉淀的pH与相交,单独沉淀会影响的产量,所以需要将氧化为在低pH时就能完全除去,则加入的的作用是将氧化为:;
(3)沉锰时向滤液中加入稍过量的溶液与反应得到固体,则反应的离子方程式为:。
3.线路板作为电子工业的基础,是电子产品的重要组成部分,在电子废弃物中占比约6%。废线路板(主要含有铜、锡、银的金属,以及玻璃纤维,SiO2等)中回收铜的工艺如下:
已知:
①标准还原电位数值越大,越易被还原,部分离子的标准还原电位如表所示:
氧化还原电对 Ce4+/Ce3+ Sn4+/Sn2+ Sn2+/Sn Ag+/Ag Cu2+/Cu NO3-/NO
标准还原电位/V 1.61 0.16 -0.14 0.8 0.34 0.96
②部分难溶物的溶度积常数如表所示:
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)一种碱性蚀刻液(主要成分CuCl2、NH4Cl、NH3·H2O)蚀刻电路板的原理如下图所示:
写出线路板上铜箔被腐蚀的总的离子方程式 。
(2)同浓度的(NH4)2Ce(NO3)6溶液与Ce(NO3)4溶液中,c(Ce4+)较大为 (填化学式)溶液。“浸出”步骤中,金属锡(Sn)主要发生的离子反应方程式为 。与浓硝酸相比,(NH4)2Ce(NO3)6溶液作为浸出剂具有的优点是 。
(5)“电解”步骤中,Ce4+在电解池中 (填阳极或阴极)生成。阴极会有副产物HNO2生成,如果在电解液中加入H2O2能消除HNO2的影响,已知H2O2与HNO2反应后的溶液酸性增强,且无气体生成,请写出二者反应的离子方程式 。
【答案】(1)
(2)(NH4)2Ce(NO3)6 ;;不会产生污染性气体,有利于环境保护,氧化性能更好,浸取铜的效果更好,且可以循环利用
(5)阳极;
【分析】废线路板(主要含有铜、锡、银的金属,以及玻璃纤维,SiO2等),加入浸出,反应原理是利用强氧化性,将Cu、Sn、Ag溶解,Au、SiO2不溶转化为滤渣1,滤液中加入铜氨溶液除锡,滤液加入活性炭除银,随后电解步骤中,在阴极得到铜。
【详解】(1)第Ⅰ步反应为,第Ⅱ步反应为,将反应Ⅰ×2+反应Ⅱ得到总反应为;
(2)抑制水解,则同浓度的两种溶液较大为;“浸出”步骤中金属锡被氧化为(由表可知,根据标准氧化还原电位可知,其自身被还原为),离子方程式为;与浓硝酸(还原产物为二氧化氮)相比,溶液作为浸出剂具有的优点是不会产生污染性气体,有利于环境保护,氧化性能更好,浸取铜的效果更好,且电解后可以循环利用;
(5)“电解”步骤中,铜在阴极析出,阳极上发生反应,故在阳极上生成;与反应后的溶液酸性增强,说明生成了硝酸,且无气体生成,说明还原产物为,离子方程式为:。
4.四溴化硅可用于合成其他含硅化合物,常温下为无色透明的液体,沸点为,熔点为,易水解,在空气中“发烟”。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。
实验步骤如下:
检查装置气密性并装好试剂后,先通入一段时间的氮气。然后将管式炉加热至,将液溴加热至,同时通入冷却水,然后利用氮气将溴蒸气送入管式炉中反应,反应结束后经分离得到无色液体。
已知:高温下硅酸分解生成二氧化硅。
回答下列问题:
(2)仪器F中的作用是 ;仪器G中NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)写出与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
【答案】(2)防止水蒸气进入蒸馏烧瓶中;Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O
(3)SiBr4+6NaOH=Na2SiO3+4NaBr+3H2O
【详解】(2)SiBr4易水解,仪器F中CaCl2的作用是防止G中水蒸气进入蒸馏烧瓶中;溴蒸气有毒,需要尾气处理,则仪器G中NaOH溶液的作用是吸收溴蒸气,反应的离子方程式为 Br2+2OH-=Br-+BrO-+H2O;
(3)SiBr4易水解,因此SiBr4与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为SiBr4+6NaOH=Na2SiO3+4NaBr+3H2O。
5.某化学兴趣小组对铜及其化合物的性质进行了如下实验,请你跟他们一起完成探究。
查阅资料:水溶液中[Cu(H2O)4]2+蓝色、[CuCl3]2-无色、[CuCl4]2-黄色、[Cu2Cl4(H2O)]-棕色;CuCl白色难溶物。
甲同学将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
编号 溶液a 实验现象
I CuCl2溶液(1mol·L-1) 产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉有剩余
II 浓盐酸(10mol·L-1) 产生细小无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉有剩余
III CuCl2溶液(1mol·L-1) 和浓盐酸(10mol·L-1) 溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉无剩余
(2)实验I中产生白色沉淀的化学方程式为 。
(3)②无色溶液变为黄色时的离子方程式为 。
(5)[Cu2Cl4(H2O)]-中Cu元素的化合价为 。若实验III溶液中Cu元素主要以[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+存在,试写出黄绿色变为棕色时发生反应的离子方程式 。
【答案】(2)CuCl2+Cu=2CuCl
(3) Cl-浓度高,与Cu+形成了[CuCl3]2-,提高了Cu的还原性 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发生归中反应生成Cu+,Cu+与Cl-生成CuCl白色沉淀;II中Cu被浓盐酸逐步氧化,逐步生成[CuCl3]-、[CuCl4]2-、[Cu2Cl4(H2O)]-,同时生成氢气;III中CuCl2直接转化为[Cu2Cl4(H2O)]-,然后被铜粉还原为[CuCl3]-。
【详解】(2)I中Cu2+和Cu发生归中反应生成Cu+,Cu+与Cl-生成CuCl白色沉淀,化学方程式为CuCl2+Cu=2CuCl。
(3)产生该无色气泡的原因可能是Cl-浓度高,与Cu+形成了[CuCl3]2-,提高了Cu的还原性;无色溶液变为黄色时为[CuCl3]-被氧化为[CuCl4]2-,离子方程式为4[CuCl3]2-+O2+4H++4Cl-=4[CuCl4]2-+2H2O。
(5)[Cu2Cl4(H2O)]-中Cu元素的化合价为+1、+2;黄绿色变为棕色时发生反应为[CuCl4]2-、[Cu(H2O)4]2+与Cu生成2[Cu2Cl4(H2O)]-,离子方程式为2[CuCl4]2-+[Cu(H2O)4]2++Cu=2[Cu2Cl4(H2O)]-+2H2O。
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专题03 离子反应和氧化还原反应
考点1 离子共存
1. (2025·安徽·高考真题)下列实验产生的废液中,可能大量存在的粒子组是
选项 实验 粒子组
A 稀硝酸与铜片制
B 硫酸与制
C 浓盐酸与制
D 双氧水与溶液制
2.(2024·重庆·高考真题)常温下,下列各组离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·高考真题)在溶液中能大量共存的离子组是
A. B.
C. D.
考点二 离子方程式正误判断
1.(2025·河南·高考真题)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.磷酸二氢钠水解:
B.用稀盐酸浸泡氧化银:
C.向次氯酸钠溶液中加入碘化氢溶液:
D.向硫酸氢钠溶液中滴加少量碳酸氢钡溶液:
2.(2025·北京·高考真题)下列方程式与所给事实不相符的是
A.用盐酸除去铁锈:
B.用溶液除去乙炔中的
C.用乙醇处理废弃的
D.将通入水中制备硝酸:
3.(2025·浙江·高考真题)下列方程式不正确的是
A.与浓盐酸反应:
B.与反应:
C.将少量灼热的加入中:
D.将通入酸性溶液:
4.(2024·广西·高考真题)化学与生活息息相关。下列离子方程式书写正确的是
A.用溶液处理水垢中的
B.明矾用于净水:
C.抗酸药中的可治疗胃酸过多:
D.用酸化的KI淀粉溶液检验加碘盐中的
5.(2024·贵州·高考真题)下列离子方程式书写错误的是
A.用氢氟酸雕刻玻璃:
B.用绿矾处理酸性废水中的
C.用泡沫灭火器灭火的原理:
D.工业电解饱和食盐水制烧碱和氯气:
6.(2023·重庆·高考真题)下列离子方程式中,错误的是
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·高考真题)下列反应的离子方程式正确的是
A.碘化亚铁溶液与等物质的量的氯气:
B.向次氯酸钙溶液通入足量二氧化碳:
C.铜与稀硝酸:
D.向硫化钠溶液通入足量二氧化硫:
考点三 氧化还原反应规律
1.(2025·北京·高考真题)下列反应中,体现还原性的是
A.加热分解有生成
B.和的混合溶液加热有生成
C.固体在溶液中溶解
D.溶液中滴加溶液出现白色沉淀
2.(2025·陕晋青宁卷·高考真题)某元素的单质及其化合物的转化关系如图。常温常压下G、J均为无色气体,J具有漂白性。阿伏加德罗常数的值为。下列说法错误的是
A.G、K均能与溶液反应 B.H、N既具有氧化性也具有还原性
C.M和N溶液中的离子种类相同 D.与足量的J反应,转移电子数为
3.(2025·江苏·高考真题)与通过电催化反应生成,可能的反应机理如图所示(图中吸附在催化剂表面的物种用“*”标注)。下列说法正确的是
A.过程Ⅱ和过程Ⅲ都有极性共价键形成
B.过程Ⅱ中发生了氧化反应
C.电催化与生成的反应方程式:
D.常温常压、无催化剂条件下,与反应可生产
4.(2025·浙江·高考真题)关于溴的性质,下列说法不正确的是
A.可被氧化为
B.与水溶液反应的还原产物为
C.,说明氧化性:
D.与足量溶液反应生成和,转移电子
5.(2025·黑吉辽蒙卷·高考真题)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的量(单位为)来表示。碱性不与反应,可用于测定含Cl 水样的COD,流程如图。
下列说法错误的是
A.Ⅱ中发生的反应有
B.Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发
C.Ⅲ中消耗的越多,水样的COD值越高
D.若Ⅰ中为酸性条件,测得含水样的COD值偏高
考点四 氧化还原反应计算
1.(2024·北京·高考真题)可采用催化氧化法将工业副产物制成,实现氯资源的再利用。反应的热化学方程式:。下图所示为该法的一种催化机理。
下列说法不正确的是
A.Y为反应物,W为生成物
B.反应制得,须投入
C.升高反应温度,被氧化制的反应平衡常数减小
D.图中转化涉及的反应中有两个属于氧化还原反应
2.(2024·广西·高考真题)实验小组用如下流程探究含氮化合物的转化。为阿伏加德罗常数的值,下列说法正确的是
A.“反应1”中,每消耗,在下得到
B.“反应2”中,每生成0.1molNO,转移电子数为
C.在密闭容器中进行“反应3”,充分反应后体系中有个
D.“反应4”中,为使完全转化成,至少需要个
3.(2024·浙江·高考真题)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.X表示
B.可用替换
C.氧化剂与还原剂物质的量之比为
D.若生成标准状况下的气体,则反应转移的电子数为(表示阿伏加德罗常数的值)
4.(2024·河北·高考真题)超氧化钾可用作潜水或宇航装置的吸收剂和供氧剂,反应为,为阿伏加德罗常数的值。下列说法正确的是
A.中键的数目为
B.晶体中离子的数目为
C.溶液中的数目为
D.该反应中每转移电子生成的数目为
5.(2023·重庆·高考真题)已知反应:,为阿伏加德罗常数的值,若消耗(标准状况),下列叙述错误的是
A.转移的电子数为 B.生成的质量为
C.生成的氧化产物分子数为 D.生成的含有孤电子对数为
考点五 方程式的书写与配平
1.(2025·河北·高考真题)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是。
回答下列问题:
(2)煅烧工序中反应生成的化学方程式: 。
(6)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式 。
2.(2025·河南·高考真题)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为、(铑)、,含有少量]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)已知“酸溶2”中转化为,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)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量和,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为 。
(5)“活化还原”中,必须过量,其与(III)反应可生成,提升了的还原速率,该配离子中的化合价为 ;反应中同时生成,(III)以计,则理论上和(III)反应的物质的量之比为 。
3.(2024·重庆·高考真题)含钌()催化剂在能源等领域应用广泛。方是制备负载型钌催化剂的前驱体。一种制备高纯的技术路线如下(部分试剂、步骤及反应条件略)。
回答下列问题:
(4)步骤②生成的为难溶物,反应的化学方程式为 。
(6)受热易分解,在时完全分解,失重率为,剩余固体为的氧化物,则该氧化物的化学式为 。
4.(2024·安徽·高考真题)精炼铜产生的铜阳极泥富含等多种元素。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,如下图所示。
回答下列问题:
(3)“浸取2”步骤中,单质金转化为的化学方程式为 。
(6)“还原”步骤中,被氧化的与产物的物质的量之比为 。
5.(2023·重庆·高考真题)煤的化学活性是评价煤气化或燃烧性能的一项重要指标,可用与焦炭(由煤样制得)反应的的转化率来表示。研究小组设计测定的实验装置如下:

(2)②装置Ⅱ中,高温下发生反应的化学方程式为 。
③装置Ⅲ中,先通入适量的气体X,再通入足量气。若气体X被完全吸收,则可依据和中分别生成的固体质量计算。
ii.e中生成的固体为,反应的化学方程式为 。
考点一 离子共存
1.(2025·陕西渭南·二模)室温下,下列各组离子在指定溶液中能大量共存的是
A.饱和氯水:、、、
B.室温下pH=7的溶液中:、、、
C.能使酚酞变红的溶液:、、、
D.能使甲基橙变红的溶液:、、、
2.(2025·天津和平·二模)下列各组离子能大量共存的是
A.滴加石蕊溶液显红色的水溶液中:、、、
B.在硝酸银溶液中:、、、
C.在氨水中:、、、
D.在溶液中:、、、
3.(2025·河北保定·二模)常温下,下列各组离子在的溶液中能大量共存的是
A.、、、B.、、、
C.、、、D.、、、
4.(2025·甘肃庆阳·三模)在溶液中能大量共存的离子组是
A.酸性高锰酸钾溶液中:
B.通入大量CO2的溶液中:
C.含有大量的溶液中:
D.加入铁粉会放出氢气的溶液中:
5.(2025·河北保定·三模)常温下,下列各组离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.饱和氯水中:、、、
D.能使甲基橙变红的溶液中:、、、
考点二 离子方程式的正误判断
1.(2025·江苏·二模) 、、是氧元素的3种核素,其中常用作示踪原子;在放电的条件下得到,得到电子生成吸收的热量;钾的含氧化合物和(氧元素化合价0和-2)常用于潜水时的供氧剂。常温下,在潮湿的空气中缓慢氧化为;葡萄酒中添加适量的可以起到防腐和抗氧化等作用;浓硫酸与苯反应生成苯磺酸();可以用于橡胶工业的硫化。下列化学反应表示正确的是
A.得到电子生成:
B.与水的反应:
C.S在潮湿的空气中氧化为的反应:
D.乙酸乙酯的制备:
2.(2025·云南大理·二模)下列关于物质反应的说法正确的是
A.溶液与过量氨水混合:
B.向AgI悬浊液中滴加溶液:
C.少量的通入溶液中:
D.NaClO溶液与浓盐酸混合:
3.(2025·贵州毕节·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.碳酸氢铵溶液中加入足量的烧碱溶液:
B.硫酸酸化的过氧化氢溶解硫化铜:
C.稀硝酸溶浸磁铁矿:
D.水玻璃中通入过量的:
4.(2025·天津·二模)下列离子方程式书写正确的是
A.高锰酸钾溶液氧化草酸:
B.用溶液刻蚀覆铜板制作印刷电路板:
C.向硫酸铜溶液中加入过量的氨水:
D.海水提溴过程中将溴吹入吸收塔:
5.(2025·安徽·二模)下列有关离子方程式的书写正确的是
A.电解饱和食盐水制:
B.检验加碘食盐中含有的:
C.用碳酸钠溶液吸收溴生成:
D.制镁时用熟石灰沉淀海水中:
考点三 氧化还原反应规律
1.(2025·北京西城·二模)下列变化过程与氧化还原反应无关的是
A.推动盛有的密闭针筒的活塞,压缩气体,气体颜色变深
B.将酸性溶液滴入乙醇溶液中,溶液紫色褪去
C.将溶液加入NaOH溶液中,最终生成红褐色沉淀
D.向包有粉末的脱脂棉上滴几滴蒸馏水,脱脂棉燃烧
2.(2025·北京顺义·一模)下列应用与氧化还原反应有关的是
A.用溶液除去 B.用溶液刻蚀铜板
C.用KSCN溶液检验 D.用品红溶液检验
3.(2025·北京昌平·二模)下列气体的验证方法不涉及氧化还原反应的是
A.氧气——带火星的小木条复燃 B.氨气——湿润的红色石蕊试纸变蓝
C.氯气——湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 D.乙烯——酸性高锰酸钾溶液褪色
4.(2025·湖北襄阳·三模)S8在液态SO2中可与SbF5反应,生成[S8][SbF6]2,其中[S8]2+的结构如图所示,下列说法错误的是
A.S8和SbF5发生了氧化还原反应 B.[S8]2+中存在不同的硫硫键
C.反应过程中硫硫键发生了断裂 D.[S8]2+中所有S原子的最外层都有8个电子
5.(2025·天津·一模)某化学兴趣小组用KSCN溶液和溶液探究的还原性时出现异常现象,实验如下:
① ② ③
溶液变红,大约10秒左右红色褪去,有气体生成(经检验为)。取褪色后溶液,滴加盐酸和溶液,产生白色沉淀 溶液变红且不褪色,有气体生成(经检验为),经检验有丁达尔效应 溶液变红且不褪色,滴加盐酸和溶液,无白色沉淀,经检验无丁达尔效应
下列说法错误的是
A.实验②中发生的氧化还原反应有两种
B.实验②中红色溶液含有胶体
C.实验③中发生的氧化还原反应:
D.对比实验①与实验③,可以判定酸性条件下可以氧化
考点四 氧化还原反应计算
1.(2025·天津和平·二模)利用可将废水中的转化为对环境无害的物质后排放。反应原理为:(未配平)。下列说法正确的是
A.表示
B.氧化剂与还原剂物质的量之比为
C.可用替换
D.若生成气体,则反应转移的电子数为
2.(2025·黑龙江哈尔滨·二模)叠氮酸钠(NaN3)是重要的化工原料。以甲醇、亚硝酸钠等为原料制备NaN3的流程如图。已知水合肼(N2H4·H2O)不稳定,具有强还原性。下列描述正确的是
A.反应③中浓硫酸体现出高沸点难挥发性
B.反应④在高浓度NaClO溶液中滴加少量氨水即可制备水合肼
C.反应②中,消耗3mol N2H4·H2O时,反应中转移1.5mol电子
D.的价层电子数目为12个
3.(2025·吉林·二模)磷是世界上第一种被发现的元素。白磷(P4)中毒可用CuSO4溶液解毒,发生如下反应:P4+CuSO4+H2O→Cu3P+H3PO4+H2SO4(未配平),下列说法中正确的是
A.P4只发生了氧化反应
B.反应过程中溶液pH增大
C.11molP4发生反应,转移电子的物质的量为120mol
D.皮肤接触到白磷,用CuSO4溶液清洗后,应再使用NaOH溶液清洗
4.(2025·江苏连云港·一模)含Ru(钌)化合物可催化CO2转化为HCOOH,其反应机理如图所示。
下列说法不正确的是
A.该催化剂不能提高CO2的平衡转化率
B.过程1中CO2发生还原反应
C.过程3中有1molH2O生成时有2mol电子转移
D.整个转化过程中Ru和O元素的化合价不变
5.(2025·江西·二模)从高砷烟尘(主要成分为As2O3、As2O5和Pb5O8,其中Pb5O8中的Pb为+2价或+4价,As2O3、As2O5均为酸性氧化物)中回收制备砷酸钠晶体的工艺流程如下,下列说法正确的是
(浸出液的主要成分为Na3AsO4和NaAsO2)
A.As位于元素周期表中第四周期第ⅣA族
B.“碱浸”时,Pb5O8发生的反应:。其中氧化产物与还原产物的物质的量之比为3:5
C.浸出液“氧化”过程中,主要发生反应:
D.系列操作为:加热蒸发、趁热过滤、洗涤、干燥最终得到砷酸钠晶体
考点五 化学方程式书写
1.碲化镉(CdTe)量子点具有优异的光电性能。某科研人员设计以电解精炼铜获得的富碲渣(含铜、碲、银等)为原料合成碲化镉量子点的流程如下:
回答下列问题:
(2)“硫酸酸浸”时,取含单质Te 6.38%的富碲渣60g,为将Te全部溶出转化为Te(SO4)2需加质量分数为30%的H2O2(密度:1.134g/cm3) mL。但实际操作中,H2O2用量远高于该计算值,原因之一是Cu同时也被H2O2浸出,请写出Cu被浸出时发生反应的离子方程式: 。
(3)化学中用标准电极电势(氧化态/还原态)反映微粒间得失电子能力的强弱,一般这个数值越大,氧化态转化为还原态越容易。已知硫酸酸浸液中部分微粒的标准还原电极电势为、,则SO2“还原”酸浸液时,主要发生反应的化学方程式是 。
2.锰酸锂电池在电动汽车等领域有广泛应用,以下是用电解锰阳极渣制备锰酸锂的一种方法。
资料:
1.浸出被中的阳离子主要有、、、、、。
2.室温下,金属阳离子浓度为0.1mol/L时,开始沉淀与完全沉淀的pH如下表:
金属离子
开始沉淀 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)电解锰阳极渣中锰的主要存在形式为,推测S在反应中体现 性。
(2)ⅱ中除杂过程需经历2步:
a.先加入,后用调节pH到5.5,过滤。
b.再加入溶液,过滤。
①的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)沉锰时向滤液中加入稍过量的溶液,过滤后取滤饼进行多次洗涤后烘干,得到高纯度的。写出生成的离子方程式 。
3.线路板作为电子工业的基础,是电子产品的重要组成部分,在电子废弃物中占比约6%。废线路板(主要含有铜、锡、银的金属,以及玻璃纤维,SiO2等)中回收铜的工艺如下:
已知:
①标准还原电位数值越大,越易被还原,部分离子的标准还原电位如表所示:
氧化还原电对 Ce4+/Ce3+ Sn4+/Sn2+ Sn2+/Sn Ag+/Ag Cu2+/Cu NO3-/NO
标准还原电位/V 1.61 0.16 -0.14 0.8 0.34 0.96
②部分难溶物的溶度积常数如表所示:
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)一种碱性蚀刻液(主要成分CuCl2、NH4Cl、NH3·H2O)蚀刻电路板的原理如下图所示:
写出线路板上铜箔被腐蚀的总的离子方程式 。
(2)同浓度的(NH4)2Ce(NO3)6溶液与Ce(NO3)4溶液中,c(Ce4+)较大为 (填化学式)溶液。“浸出”步骤中,金属锡(Sn)主要发生的离子反应方程式为 。与浓硝酸相比,(NH4)2Ce(NO3)6溶液作为浸出剂具有的优点是 。
(5)“电解”步骤中,Ce4+在电解池中 (填阳极或阴极)生成。阴极会有副产物HNO2生成,如果在电解液中加入H2O2能消除HNO2的影响,已知H2O2与HNO2反应后的溶液酸性增强,且无气体生成,请写出二者反应的离子方程式 。
4.四溴化硅可用于合成其他含硅化合物,常温下为无色透明的液体,沸点为,熔点为,易水解,在空气中“发烟”。实验室根据反应,利用如下装置制备粗品(加热及夹持装置略)。
实验步骤如下:
检查装置气密性并装好试剂后,先通入一段时间的氮气。然后将管式炉加热至,将液溴加热至,同时通入冷却水,然后利用氮气将溴蒸气送入管式炉中反应,反应结束后经分离得到无色液体。
已知:高温下硅酸分解生成二氧化硅。
回答下列问题:
(2)仪器F中的作用是 ;仪器G中NaOH溶液的作用是 (用离子方程式表示)。
(3)写出与NaOH溶液反应的化学方程式: 。
5.某化学兴趣小组对铜及其化合物的性质进行了如下实验,请你跟他们一起完成探究。
查阅资料:水溶液中[Cu(H2O)4]2+蓝色、[CuCl3]2-无色、[CuCl4]2-黄色、[Cu2Cl4(H2O)]-棕色;CuCl白色难溶物。
甲同学将等体积的溶液a分别加到等量铜粉中,实验记录如下:
编号 溶液a 实验现象
I CuCl2溶液(1mol·L-1) 产生白色沉淀,溶液蓝色变浅,5h时铜粉有剩余
II 浓盐酸(10mol·L-1) 产生细小无色气泡,溶液无色;继而溶液变为黄色;较长时间后溶液变为棕色,5h时铜粉有剩余
III CuCl2溶液(1mol·L-1) 和浓盐酸(10mol·L-1) 溶液由黄绿色变为棕色,无气泡;随着反应进行,溶液颜色变浅,后接近于无色,5h时铜粉无剩余
(2)实验I中产生白色沉淀的化学方程式为 。
(3)②无色溶液变为黄色时的离子方程式为 。
(5)[Cu2Cl4(H2O)]-中Cu元素的化合价为 。若实验III溶液中Cu元素主要以[CuCl4]2-和[Cu(H2O)4]2+存在,试写出黄绿色变为棕色时发生反应的离子方程式 。
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