信息型氧化还原反应方程式的书写

微专题三信息型氧化还原反应方程式的书写1.(2022·辽宁卷节选)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3，含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4，工艺流程如下：已知：①焙烧时过量的MnO2分解为Mn2O3，FeS2转变为Fe2O3；②金属活动性：Fe＞(H)＞Bi＞Cu；(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，反应的化学方程式为_________________________________________________________________。(5)生成气体A的离子方程式为______________________________________________。答案(2)2Bi2S3＋9O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Bi2O3＋6SO2(5)Mn2O3＋6H＋＋2Cl-=2Mn2＋＋Cl2↑＋3H2O解析(2)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3，根据原子守恒可知还应生成SO2，结合得失电子守恒，反应的化学方程式为2Bi2S3＋9O2eq\o(=,\s\up7(高温))2Bi2O3＋6SO2；(5)因Mn2O3有氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：Mn2O3＋6H＋＋2Cl-=2Mn2＋＋Cl2↑＋3H2O。2.(2022·河北卷节选)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：(1)红渣的主要成分为________(填化学式)，滤渣①的主要成分为________(填化学式)。(2)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________。(3)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为________，氧化工序发生反应的离子方程式为___________________________________________________________。答案(1)Fe2O3、SiO2SiO2(2)7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4(3)＋26Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋=6Fe(NH4)Fe(CN)6＋3H2O＋Cl-＋6NHeq\o\al(＋,4)解析已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3，反应原理为：4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(煅烧))2Fe2O3＋8SO2，故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2，将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热酸浸，反应原理为：Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，过滤出滤渣①，主要成分为SiO2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe3＋还原为Fe2＋。(3)中不生成S沉淀，则硫元素被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，反应的化学方程式为：7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2O=15FeSO4＋8H2SO4，然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶，得到FeSO4晶体和母液，母液主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶体，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3，进行沉铁过程，反应原理为：Fe2＋＋2NHeq\o\al(＋,4)＋[Fe(CN)6]4-=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化步骤，反应原理为：6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋=6Fe(NH4)Fe(CN)6＋3H2O＋Cl-＋6NHeq\o\al(＋,4)，过滤、洗涤干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6。信息型氧化还原反应方程式的书写“五”步骤(1)细致分析新信息或流程图，确定反应物和部分生成物。(2)依据元素化合价的变化，物质氧化性、还原性确定氧化产物或还原产物。(3)书写“残缺”方程式“氧化剂＋还原剂→还原产物＋氧化产物”，并利用化合价升降总数相等，先配平参与氧化还原反应的各物质的化学计量数。(4)根据电荷守恒、体系环境补充其他反应物或产物配平。“补项”的一般原则为：①酸性条件下：首先考虑补H＋生成水，也可能补H2O生成H＋②碱性条件下：首先考虑补OH-生成水，也可能补H2O生成OH-③切勿出现补H＋生成OH-或补OH-生成H＋的错误状况。(5)检查是否质量守恒，勿漏反应条件。1.(2022·安徽皖江联盟联考)碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te、含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如图：已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题：(1)已知Te为ⅥA族元素，TeO2被浓NaOH溶液溶解，所生成盐的化学式为_________________________________________________________________。(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2，反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________________；“还原”过程中，发生反应的离子方程式为___________________________________。答案(1)Na2TeO3(2)Cu2Te＋2O2＋2H2SO4=2CuSO4＋TeO2＋2H2OTe4＋＋2SO2＋4H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋Te↓＋8H＋解析(1)Te与S同主族，SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3，所以TeO2与浓NaOH溶液反应生成盐的化学式为Na2TeO3。(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2，反应的化学方程式是Cu2Te＋2O2＋2H2SO4=2CuSO4＋TeO2＋2H2O；“还原”过程中，四氯化碲与二氧化硫反应生成单质碲和硫酸，反应的离子方程式是Te4＋＋2SO2＋4H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋Te↓＋8H＋。2.(2022·郑州中原联考)钒及其化合物在特种钢材的生产、高效催化剂的制备及航天工业中用途广泛。工业上以富钒炉渣(主要成分为V2O5，含少量Fe2O3和FeO等杂质)为原料提取五氧化二钒的工艺流程如图所示：(1)五氧化二钒中钒的化合价为___________________________________________。(2)焙烧炉中发生的主要反应化学方程式为_____________________________________；也可用氯化钠和氧气代替纯碱进行焙烧反应，写出对应的化学方程式__________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)＋5(2)V2O5＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))2NaVO3＋CO2↑2V2O5＋4NaCl＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))4NaVO3＋2Cl2解析(1)五氧化二钒中，O显-2价，依据化合价的代数和为0，可求出钒的化合价为＋5；(2)焙烧炉中，V2O5与Na2CO3反应生成NaVO3和CO2，反应的化学方程式为V2O5＋Na2CO3eq\o(=,\s\up7(高温))2NaVO3＋CO2↑；用氯化钠和氧气代替纯碱进行焙烧反应，则应生成NaVO3和Cl2，反应的化学方程式为2V2O5＋4NaCl＋O2eq\o(=,\s\up7(高温))4NaVO3＋2Cl2。3.三氧化二镍(Ni2O3)是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。工业上利用含镍废料(镍、铁、钙、镁合金为主)制取草酸镍(NiC2O4·2H2O)，再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。工艺流程图如图所示：请回答下列问题：(1)加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为__________________________________。(2)草酸镍(NiC2O4·2H2O)在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧，可制得Ni2O3，同时获得混合气体，该混合气体的主要成分为(水除外)________________。(3)工业上还可用电解法制取Ni2O3，用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO-，再把二价镍氧化为三价镍。ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的离子方程式为_______________________________________________________________________________________。答案(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O(2)CO、CO2(3)ClO-＋2Ni(OH)2=Cl-＋Ni2O3＋2H2O解析(1)加入H2O2的目的是将Fe2＋氧化成Fe3＋，发生反应的离子方程式为2Fe2＋＋H2O2＋2H＋=2Fe3＋＋2H2O。(2)NiC2O4·2H2O在热空气中干燥脱水后在高温下煅烧可制得Ni2O3，Ni元素的化合价升高，则必有元素化合价降低，故生成CO，又生成的是混合气体，必有CO2生成。(3)ClO-具有强氧化性，将Ni(OH)2氧化成Ni2O3，自身被还原为Cl-，反应的离子方程式为ClO-＋2Ni(OH)2=Cl-＋Ni2O3＋2H2O。1.(2022·湖南卷)科学家发现某些生物酶体系可以促进H＋和e-的转移(如a、b和c)，能将海洋中的NOeq\o\al(－,2)转化为N2进入大气层，反应过程如图所示。下列说法正确的是()A.过程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)发生氧化反应B.a和b中转移的e-数目相等C.过程Ⅱ中参与反应的n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4D.过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为NOeq\o\al(－,2)＋NHeq\o\al(＋,4)=N2↑＋2H2O答案C解析过程Ⅰ中NOeq\o\al(－,2)转化为NO，氮元素化合价由＋3价降低到＋2价，NOeq\o\al(－,2)得电子，发生还原反应，A错误；过程Ⅰ为NOeq\o\al(－,2)在酶1的作用下转化为NO和H2O，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应为NOeq\o\al(－,2)＋2H＋＋e-eq\o(=,\s\up7(酶1))NO＋H2O，生成1molNO，a过程转移1mole-。过程Ⅱ为NO和NHeq\o\al(＋,4)在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4，依据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒可知，反应为2NO＋8NHeq\o\al(＋,4)eq\o(=,\s\up7(酶2))2H2O＋5N2H4＋8H＋，n(NO)∶n(NHeq\o\al(＋,4))＝1∶4，消耗1molNO，b过程转移4mole-，转移电子数目不相等，B错误、C正确；过程Ⅲ为N2H4转化为N2和4H＋、4e-，反应为N2H4=N2＋4H＋＋4e-，过程Ⅰ→Ⅲ的总反应为2NOeq\o\al(－,2)＋8NHeq\o\al(＋,4)=5N2↑＋4H2O＋24H＋＋18e-，D错误。2.(双选)(2021·山东卷)实验室中利用固体KMnO4进行如图实验，下列说法错误的是()A.G与H均为氧化产物B.实验中KMnO4只作氧化剂C.Mn元素至少参与了3个氧化还原反应D.G与H的物质的量之和可能为0.25mol答案BD解析KMnO4固体受热分解生成K2MnO4、MnO2、O2，K2MnO4、MnO2均具有氧化性，在加热条件下能与浓盐酸发生氧化还原反应，反应过程中Cl-被氧化为Cl2，K2MnO4、MnO2被还原为MnCl2，因此气体单质G为O2，气体单质H为Cl2。A.加热KMnO4固体的反应中，O元素化合价由-2价升高至0价被氧化，加热K2MnO4、MnO2与浓盐酸的反应中，Cl元素化合价由-1价升高至0价被氧化，因此O2和Cl2均为氧化产物，故A正确；B.KMnO4固体受热分解过程中，Mn元素化合价降低被还原，部分O元素化合价升高被氧化，因此KMnO4既是氧化剂也是还原剂，故B错误；C.Mn元素在反应过程中物质及化合价变化为，Mn元素至少参加了3个氧化还原反应，故C正确；D.每生成1molO2转移4mol电子，每生成1molCl2转移2mol电子，若KMnO4转化为MnCl2过程中得到的电子全部是Cl-生成Cl2所失去的，则气体的物质的量最大，由2KMnO4～5Cl2可知，n(气体)max＝0.25mol，但该气体中一定含有O2，因此最终所得气体的物质的量小于0.25mol，故D错误。3.(2021·天津卷)关于反应H2SO4＋Na2SO3=Na2SO4＋SO2↑＋H2O所涉及的物质，下列说法错误的是()A.H2SO4在该反应中为氧化剂B.Na2SO3容易被空气中的