高中化学二轮专题复习第3讲-复杂氧化还原反应方程式的书写（练习）

第3讲复杂氧化还原反应方程式的书写练习1．实验室可由软锰矿（主要成分为MnO2）制备KMnO4，方法如下：软锰矿和过量的固体KOH和KClO3在高温下反应，生成锰酸钾（K2MnO4）和KCl；用水溶解，滤去残渣，滤液酸化后，K2MnO4转变为MnO2和KMnO4；滤去MnO2沉淀，浓缩溶液，结晶得到深紫色的针状KMnO4。试回答：（1）软锰矿制备K2MnO4的化学方程式。（2）K2MnO4制备KMnO4的离子方程式。（3）KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn2＋和CO2的化学方程式。【答案】（1）3MnO2＋6KOH＋KClO3eq\o(\s\up7\ac(高温),\o())3K2MnO4＋KCl＋3H2O（2）3eq\o\ac(MnO)\o\al(2－,4)＋4H＋2eq\o\ac(MnO)\o\al(－,4)＋MnO2＋2H2O（3）2eq\o\ac(MnO)\o\al(－,4)＋5eq\o\ac(C2O)\o\al(2－,4)＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O2．（2022福建厦门市湖滨片区期中）由碳酸锰矿（主要成分MnCO3，还含有FeCO3、MnO2、Al2O3、SiO2等）中提取金属锰的一种流程如图：（3）已知“酸浸”后溶液中锰元素只以Mn2+形式存在，则“酸浸”中发生氧化还原反应的离子方程式为。【答案】2Mn2＋＋5eq\o\ac(S2O)\o\al(2－,8)＋8H2Oeq\o(\s\up7\ac(AgNO3),\o())2eq\o\ac(MnO)\o\al(－,4)＋10eq\o\ac(SO)\o\al(2－,4)＋16H＋3．（2022福建三校12月联考）铟被广泛应用于电子工业、航空航天、太阳能电池新材料等高科技领域。从铜烟灰氧压酸浸渣（主要含PbSO4、FeAsO4·H2O、SiO2、S、In2O3、In2S3）中提取铟的工艺如图所示。（4）“还原铁”工艺反应的离子方程式为。（6）“置换铟”时，发现会有少量的气体AsH3生成，AsH3的电子式为，生成AsH3的离子方程式为。【答案】2Fe3＋＋2eq\o\ac(S2O)\o\al(2－,3)2Fe2＋＋eq\o\ac(S4O)\o\al(2－,6)As2O3＋6Zn＋6H2SO42AsH3↑＋6ZnSO4＋3H2O或2H3AsO3＋6Zn＋6H2SO42AsH3↑＋6ZnSO4＋6H2O4．（2022河南省实验中学TOP二十名校12月调研）氧缺位体（CuFe2O4－δ）是热化学循环分解水制氢的氧化物体系。一种以黄铜矿（主要成分是CuFes2，含Al2O3、SiO2等杂质）为原料制备CuFe2O4－δ的流程如下：已知：①CuSO4＋4NH3·H2OCu(NH3)4SO4＋4H2O（2）“还原”的离子方程式为。（4）“灼烧”的化学方程式为。【答案】2Fe3＋＋Cu2Fe2＋＋2Cu2＋2Fe(OH)3＋CuOeq\o(\s\up7\ac(高温),\o())CuFe2O4＋3H2O5．（2022广东江门12月联考）科学家首次发现像大脑一样学习的材料——VO2。某小组以接触法制硫酸的废催化剂（主要成分是V2O5，含少量FeO、CuO、Al2O3等杂质）为原料制备VO2的流程如下：（4）已知试剂X为C6H12O6，“高温还原”时C6H12O6转化为CO2和H2O。该过程的化学方程式为。【答案】12V2O5＋C6H12O6eq\o(\s\up7\ac(高温),\o())24VO2＋6CO2＋6H2O6．（2022唐山一中月考）V2O5的应用：有氧条件下，NO在钒基催化剂(V2O5)作用下可被NH3还原为N2。根据图所示反应机理，NO、NH3在有氧条件下的总化学方程式是。【答案】4NH3(g)＋4NO(g)＋O2(g)eq\o(\s\up7\ac(V2O5),\o())4N2(g)＋6H2O(g)7．（2022湖南长沙一中月考）锂离子电池的应用很广，其正极材料可再生利用。某锂离子电池正极材料有钴酸锂（LiCoO2）、导电剂乙炔黑和铝箔等。充电时，该锂离子电池阴极发生的反应为6C＋xLi＋＋xe－LixC6。现欲利用以下工艺流程回收正极材料中的某些金属资源（部分条件未给出）。（2）“酸浸”一般在80℃下进行，写出该步骤中发生的所有氧化还原反应的化学方程式。（4）充放电过程中，发生LiCoO2与Li1－xCoO2之间的转化，写出充电时阳极反应方程式。【答案】（2）2LiCoO2＋H2O2＋3H2SO4eq\o(\s\up7\ac(80℃),\o())Li2SO4＋2CoSO4＋O2↑＋4H2O；2H2O2eq\o(\s\up7\ac(Δ),\o())O2↑＋2H2O（4）LiCoO2－xe－Li1－xCoO2＋xLi＋8．（2022黑龙江双鸭山开学考）三氧化二铬(Cr2O3)可用作着色剂、分析试剂、催化剂等。一种利用铬铁矿(主要成分为FeO·Cr2O3，还含有Al2O3、SiO2等杂质)清洁生产Cr2O3的工艺流程如下：已知：①铬铁矿的成分及含量(以氧化物形式表示)：成分Cr2O3FeOSiO2Al2O3其他质量分数45.0%32.5%11.5%10.8%0.2%(2)铬酸酐的作用是，“氧化酸浸”时FeO·Cr2O3反应的化学方程式是。(4)“除铝”一步的离子方程式是。【答案】(2)

将Fe2＋氧化为Fe3＋；6FeO·Cr2O3＋30H2SO4＋2CrO33Fe2(SO4)3＋7Cr2(SO4)3＋30H2O(4)Al(OH)3＋OH－eq\o\ac(AlO)\o\al(－,2)＋H2O9．（2022湖北部分学校11月联考）利用废旧锡铬合金(含Sn、Cr、SnO、Cr2O3和少量Pb)回收锡并制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的工艺流程如下：已知：①“熔融氧化”中，氧化产物为Na2CrO4，还原产物为NaNO2；②2eq\o\ac(CrO)\o\al(2－,4)＋2H＋eq\o\ac(Cr2O)\o\al(2－,7)＋H2O（4）“熔融氧化”反应的化学方程式为。【答案】Cr2O3＋4NaOH＋3NaNO3eq\o(\s\up7\ac(高温),\o())2Na2CrO4＋3NaNO2＋2H2O10．（2022湖北省高中名校联盟第二次测评）金属铼（Re)广泛应用于国防、石油化工以及电子制造等领域，铼可通过还原高铼酸铵（NH4ReO4)制备。以钼精矿（主要成分为钼的硫化物和少量铼的硫化物）制取高铼酸铵的流程如下图所示。（6)NH4ReO4经过高温氢气还原即可获得铼粉，该反应的化学方程式为。【答案】2NH4ReO4＋7H2eq\o(\s\up7\ac(高温),\o())2Re＋8H2O＋2NH311．（2022华中师大一附中期中）铋及其化合物在工业生产中用途广泛，如氯氧化铋（BiOCl）常用作电子设备、塑料助剂等。以下是一种用铋精矿（Bi2S3，含有FeS2、Cu2S、PbO2及不溶性杂质）制备BiOCl的一种方法，其流程如图：（2）“加压浸取”过程中，Bi2S3转化为Bi2O3，FeS2转化为Fe2O3，而Cu2S溶解进入浸出液，且硫元素转化为eq\o\ac(SO)\o\al(2－,4)，请写出Cu2S在此过程中发生反应的离子方程式。（5）流程中生成BiOCl的离子方程式。【答案】（2）2Cu2S＋16NH3＋5O2＋2H2O4[Cu(NH3)4]2＋＋2eq\o\ac(SO)\o\al(2－,4)＋4OH－或2Cu2S＋16NH3·H2O＋5O24[Cu(NH3)4]2+＋2eq\o\ac(SO)\o\al(2－,4)＋4OH－＋14H2O（5）Bi3＋＋Cl－＋eq\o\ac(CO)\o\al(2－,3)BiOCl↓＋CO2↑12．（2022辽宁省抚顺市重点高中12月月考）溴酸钠（NaBrO3）主要用作分析试剂、氧化剂和烫发药剂，也可与溴化钠混合用作金的溶解剂。已知Ba(BrO3)2微溶于水。工业上用氯气氧化法制备NaBrO3的工艺流程如图所示：（4）“氧化”时，生成Ca(BrO3)2反应的化学方程式为。【答案】6Cl2＋6Ca(OH)2＋CaBr2Ca(BrO3)2＋6CaCl2＋6H2O13．（2022吉安一中期中考试）黄铁矿(主要成分FeS2)，在空气中会被缓慢氧化，氧化过程如图所示。c发生反应的离子方程式为。【答案】14Fe3＋＋FeS2＋8H2O15Fe2＋＋2eq\o\ac(SO)\o\al(2－,4)＋16H＋14．（2022吉安一中期中考试）碳酸锰在空气中加热可以生成相应的氧化物，称取115mg碳酸锰加热，固体物质的质量随温度的变化如图所示。①527.4℃时，剩余固体中n(Mn):n(O)为。②527.4℃时，MnCO3生成相应固体物质的化学方程式为。【答案】2：3

4MnCO3＋O2eq\o(\s\up7\ac(Δ),\o())2Mn2O3＋4CO215．（2022北京一零一中三模）工业上用含三价钒(V2O3)为主的某石煤为原料(含有Al2O3、CaO等杂质)，钙化法焙烧制备V2O5，其流程如下：【资料】：＋5价钒在溶液中的主要存在形式与溶液pH的关系：pH4~66~88~1010~12主要离子eq\o\ac(VO)\o\al(＋,2)eq\o\ac(VO)\o\al(－,3)eq\o\ac(V2O)\o\al(4－,7)eq\o\ac(VO)\o\al(3－,4)（1）焙烧：向石煤中加生石灰焙烧，将V2O3转化为Ca(VO3)2的化学方程式是。（2）Ca(VO3)2难溶于水，可溶于盐酸。若焙砂酸浸时溶液的pH=4，Ca(VO3)2溶于盐酸的离子方程式是。【答案】（1）CaO＋O2＋V2O3eq\o(\s\up7\ac(高温),\o())Ca(VO3)2（2）Ca(VO3)2＋4H＋2eq\o\ac(VO)\o\al(＋,2)＋Ca2＋＋2H2O16．（天津南开区第三次模拟）氧钒(IV)碱式碳酸铵晶体的化学式为(NH4)5[(VO)6(CO3)4(OH)9]·10H2O，难溶于水，是制备热敏材料VO2的原料。实验室以V2O5为原料合成该晶体的流程如图。已知：＋4价钒在弱酸性条件下具有还原性。（2）N2H4的电子式为，只用浓盐酸与V2O5反应也能制备VOCl2溶液，但从环保角度分析，该反应不被推广的主要原因是(用化学方程式表示)。【答案】；V2O5＋6HCl(浓)2VOCl2＋Cl2↑＋3H2O17．（2022江苏南通第四次模拟）含铬化合物在生产生活中有着广泛的用途。利用含铬废液(主要含Cr3＋、Cl－、K＋、eq\o\ac(SO)\o\al(2－,4)等)可制备强氧化剂K2Cr2O7。.已知：pH>6.5时Cr(VI)主要以eq\o\ac(CrO)\o\al(2－,4)形式存在，pH<6.5时Cr(VI)主要以eq\o\ac(Cr2O)\o\al(2－,7)形式存在。（2）写出调节pH约为12时Cr3＋被氧化为Cr(VI)的离子方程式。【答案】2Cr3＋＋3H2O2＋10OH－2eq\o\ac(CrO)\o\al(2－,4)＋8H2O18．（2022山东烟台二模）TRAP是一种温和的氧化剂，TRAP试剂中的eq\o\ac(RuO)\o\al(－,4)不会氧化碳碳双键，可以将醇仅氧化至醛，不会过度氧化为羧酸。TRAP氧化醇的反应机理如下图。步骤⑥的离子方程式为。【答案】2eq\o\ac(RuO)\o\al(－,3)RuO2＋eq\o\ac(RuO)\o\al(2－,4)19．（2022山东烟台二模）某含钛高炉废渣的主要成分有TiO2、Fe2O3、Al2O3、SiO2，通过如下工艺进行资源化综合处理：TiO2＋水解析出TiO2·xH2O沉淀，该反应的离子方程式是。由Li4Ti5O15与Li2CO3煅烧生成Li4Ti5O12的化学方程式为。【答案】TiO2＋＋(x＋1)H2Oeq\o(\s\up7\ac(Δ),\o())TiO2·xH2O↓＋2H＋Li4Ti5O15＋Li2CO3eq\o(\s\up7\ac(高温),\o())Li4Ti5O12＋CO2↑＋2O2↑20．（2022安徽省十校第一次联考）从废催化剂（含WO3、Al2O3、MoO3、C、FeO）中回收(NH4)2WO4的工艺流程如图所示。已知：①钠化焙烧后钨钼的存在形态为eq\o\ac(WO)\o\al(2－,4)和eq\o\ac(MoO)\o\al(2－,4)；②eq\o\ac(MoS)\o\al(2－,4)在化学反应中主要表现S2－的性质，受热易分解生成MoS3和S2－，其中MoS3易溶于热水和Na2S溶液中；③pH=2~3时，eq\o\ac(WO)\o\al(2－,4)会聚合成(H2W12O40)6－。（1）“钠化焙烧