熱考題型特訓2 信息型氧化還原反應方程式的書寫1.根據(jù)新信息完成下列方程式。(1)KMnO4氧化廢水中Mn2+生成MnO2的離子方程式為_____________________________________________________________________。(2)NaAlH4與水發(fā)生氧化還原反應的化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在酸性條件下,NaClO2可發(fā)生反應生成NaCl并釋放出ClO2,該反應的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)PbO2可由PbO與次氯酸鈉溶液反應制得,反應的離子方程式為_____________________________________________________________________。(5)NaClO溶液與Ag反應的產(chǎn)物為AgCl、NaOH和O2,該反應的化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)在45~50℃時向CuCl懸濁液中持續(xù)通入空氣,得到堿式氯化銅[Cu2(OH)2Cl2·3H2O],該反應的化學方程式為_____________________________________________________________________。答案:(1)2MnO+3Mn2++2H2O===5MnO2↓+4H+(2)NaAlH4+2H2O===NaAlO2+4H2↑(3)4H++5ClO===Cl-+4ClO2↑+2H2O(4)PbO+ClO-===PbO2+Cl-(5)4Ag+4NaClO+2H2O===4AgCl+4NaOH+O2↑(6)4CuCl+O2+8H2O2[Cu2(OH)2Cl2·3H2O]2.(2021·西寧高三模擬)氧化還原反應在生產(chǎn)、生活中應用廣泛,KMnO4、H2O2、Fe(NO3)3是重要的氧化劑。已知在酸性條件下,KMnO4被還原為Mn2+。用所學知識回答下列問題:(1)反應3H2SO4+2KMnO4+5H2O2===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O中,當
有6molH2SO4參加反應時,有________mol還原劑被氧化。(2)在稀硫酸中,KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2。該反應的離子方程式為_____________________________________________________________________。(3)取300mL2mol/L的KI溶液與一定量的酸性KMnO4溶液恰好完全反應生成KIO3,則消耗KMnO4的物質的量的是________mol。(4)向Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,過一會又變?yōu)樽攸S色,溶液先變?yōu)闇\綠色的離子方程式是_____________________________________________________________________,又變?yōu)樽攸S色的原因是_____________________________________________________________________。解析:(1)反應3H2SO4+2KMnO4+5H2O2===K2SO4+2MnSO4+5O2↑+8H2O中,H2O2中氧元素化合價從-1價升高為0價,是還原劑,且每3molH2SO4參加反應,有5molH2O2被氧化,故當有6molH2SO4參加反應時,有10molH2O2被氧化。(2)在稀硫酸中,KMnO4能將H2C2O4氧化為CO2,自身被還原為MnSO4,根據(jù)原子守恒可知,同時溶液中還生成K2SO4、H2O,發(fā)生反應的離子方程式為2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O。(3)n(KI)=0.3L×2mol/L=0.6mol,KI與一定量的酸性KMnO4溶液恰好完全反應生成KIO3,則n(KIO3)=0.6mol,轉移電子的物質的量為3.6mol,KMnO4的還原產(chǎn)物為Mn2+,由得失電子守恒可知,消耗KMnO4的物質的量為=0.72mol。(4)向Fe(NO3)3溶液中加入Na2SO3溶液,溶液先由棕黃色變?yōu)闇\綠色,鐵離子和亞硫酸根離子發(fā)生氧化還原反應生成亞鐵離子導致溶液呈淺綠色,離子方程式為2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+;酸性條件下,硝酸根離子具有強氧化性,能將亞鐵離子氧化成鐵離子,使溶液又變?yōu)樽攸S色。答案:(1)10 (2)2MnO+5H2C2O4+6H+===10CO2↑+2Mn2++8H2O (3)0.72 (4)2Fe3++SO+H2O===2Fe2++SO+2H+ H+與NO
組成的硝酸把Fe2+氧化成Fe3+3.三氧化二鎳(Ni2O3)是一種重要的電子元件材料和蓄電池材料。工業(yè)上利用含鎳廢料(鎳、鐵、鈣、鎂合金為主)制取草酸鎳(NiC2O4·2H2O),再高溫煅燒草酸鎳制取三氧化二鎳。已知草酸的鈣、鎂、鎳鹽均難溶于水。工藝流程圖如圖所示:請回答下列問題:(1)加入H2O2發(fā)生的主要反應的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)草酸鎳(NiC2O4·2H2O)在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒,可制得Ni2O3,同時獲得混合氣體,該混合氣體的主要成分為(水蒸氣除外)________________。(3)工業(yè)上還可用電解法制取Ni2O3,用NaOH溶液調NiCl2溶液的pH至7.5,加入適量Na2SO4后利用惰性電極電解。電解過程中產(chǎn)生的Cl2有80%在弱堿性條件下生成ClO-,再把二價鎳氧化為三價鎳。ClO-氧化Ni(OH)2生成Ni2O3的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)加入H2O2的目的是將Fe2+氧化成Fe3+,發(fā)生反應的離子方程式為2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。(2)NiC2O4·2H2O在熱空氣中干燥脫水后在高溫下煅燒可制得Ni2O3,Ni元素的化合價升高,則必有元素的化合價降低,又生成的是混合氣體,則必有CO2和CO生成。(3)ClO-具有強氧化性,將Ni(OH)2氧化成Ni2O3,自身被還原為Cl-,發(fā)生反應的離子方程式為ClO-+2Ni(OH)2===Cl-+Ni2O3+2H2O。答案:(1)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O(2)CO、CO2
(3)ClO-+2Ni(OH)2===Cl-+Ni2O3+2H2O 4.(2021·莆田高三質檢)廢棄鋰離子電池的資源化處理日益重要。從廢舊磷酸鐵鋰電池的正極材料(含LiFePO4、石墨粉和鋁箔等)中綜合回收鋰、鐵和磷等的工藝流程如圖所示:(1)“溶浸1”中鋁溶解的化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)完成“溶浸2”反應的離子方程式:______LiFePO4+______H2O2+______===______Li++________+______H2PO+______H2O解析:(1)“溶浸1”中鋁溶解的化學方程式為2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑。(2)“溶浸2”為LiFePO4與H2SO4、H2O2反應,H2O2將亞鐵離子氧化為鐵離子,離子方程式為2LiFePO4+H2O2+6H+===2Li++2Fe3++2H2PO+2H2O。答案:(1)2Al+2H2O+2NaOH===2NaAlO2+3H2↑(2)2 1 6H+ 2 2Fe3+ 2 25.(2021·深圳高三測試)氧化鉻綠(Cr2O3)的性質獨特,在冶金、顏料等領域有著不可替代的地位。一種利用淀粉水熱還原鉻酸鈉制備氧化鉻綠的工藝流程如下:已知:①向含少量Na2CO3的鉻酸鈉堿性溶液中通入CO2可制得不同碳化率的鉻酸鈉碳化母液。②“還原”反應劇烈放熱,可制得Cr(OH)3漿料。
(1)該工藝中“還原”反應最初使用的是蔗糖或甲醛,后來改用價格低廉的淀粉。甲醛(HCHO)與鉻酸鈉(Na2CrO4)溶液反應的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)重鉻酸鈉(Na2Cr2O7·H2O)與硫酸銨熱分解法也是一種生產(chǎn)氧化鉻綠的方法,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體對環(huán)境無害,其化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)HCHO中碳元素化合價為0價,該反應在堿性環(huán)境下進行,最終生成碳酸鈉、Cr(OH)3等,根據(jù)化合價升降守恒、電荷守恒以及原子守恒可知,反應的離子方程式為4CrO+3HCHO+4H2O===4Cr3↓+2OH-+3CO。(2)重鉻酸鈉具有強氧化性,硫酸銨具有還原性,生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的氣體對環(huán)境無害,故N元素轉化為N2,二者發(fā)生氧化還原反應生成Cr2O3、N2、Na2SO4、H2O,根據(jù)氧化還原反應得失電子守恒和原子守恒可知,該反應的化學方程式為Na2Cr2O7·H2O+2SO4Cr2O3+Na2SO4+5H2O+N2↑。答案:(1)4CrO+3HCHO+4H2O===4Cr↓+2OH-+3CO(2)Na2Cr2O7·H2O+2SO4Cr2O3+Na2SO4+5H2O+N2↑6.(2021·武漢華中師大一附中聯(lián)考)疊氮化鈉(NaN3)是制備醫(yī)藥、炸藥的一種重要原料,采用“亞硝酸甲酯水合肼法”制備疊氮化鈉的生產(chǎn)流程如下:回答下列問題:(1)亞硝酸甲酯合成釜中生成的亞硝酸甲酯(CH3ONO)易轉化為氣態(tài)進入疊氮環(huán)合塔,寫出生成CH3ONO的化學方程式:
_____________________________________________________________________。(2)疊氮環(huán)合塔中生成疊氮化鈉的化學方程式為___________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:(1)根據(jù)裝置圖可以發(fā)現(xiàn)亞硝酸甲酯合成釜中有三種原料:濃硫酸、甲醇和亞硝酸鈉,濃硫酸可以酸化亞硝酸鈉,并為酯化反應提供催化劑,得到甲醇的無機酸酯和水,則反應的化學方程式為2CH3OH+2NaNO2+H2SO4(濃)===2CH3ONO+Na2SO4+2H2O。(2)疊氮環(huán)合塔中加入了水合肼與燒堿,燒堿可以使第一步得到的亞硝酸甲酯水解,產(chǎn)生甲醇和亞硝酸鈉,同時亞硝酸鈉和肼發(fā)生歸中反應得到產(chǎn)物疊氮化鈉,則反應的化學方程式為N2H4+CH3ONO+NaOH===NaN3+CH3OH+2H2O。答案:(1)2CH3OH+2NaNO2+H2SO4(濃)===2CH3ONO+Na2SO4+2H2O(2)N2H4+CH3ONO+NaOH===NaN3+CH3OH+2H2O