高中 | 氧化还原反应方程式的书写及配平 题目答案及解析

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高中 | 氧化还原反应方程式的书写及配平题目答案及解析如下,仅供参考!

必修一

第二章 化学物质及其变化

第三节 氧化还原反应

氧化还原反应方程式的书写及配平

一种综合回收电解锰工业废盐$\rm ($主要成分为$\text{M}{{\text{n}}^{\text{2+}}}、\text{M}{{\text{g}}^{\text{2+}}}、\text{NH}_{\text{4}}^{+}$的硫酸盐$\rm )$的工艺流程如下。

已知:①常温下${{K}_{\text{sp}}}\left( \text{MgC}{{\text{O}}_{\text{3}}} \right)\text{=1}{{\text{0}}^{\text{-5}\text{.17}}}$${{K}_{\text{sp}}}\left[ \text{Mg(OH}{{\text{)}}_{\text{2}}} \right]\text{=1}{{\text{0}}^{\text{-11}\text{.25}}}$${{K}_{\text{sp}}}\left[ \text{Mn(OH}{{\text{)}}_{\text{2}}} \right]\text{=1}{{\text{0}}^{\text{-12}\text{.72}}}$

${{\text{S}}_{\text{2}}}\text{O}_{\text{8}}^{\text{2-}}$结构式为

回答下列问题:

制备废盐溶液时,为加快废盐溶解,可采取的措施有                                $\rm ($写出两种$\rm )$

[["

搅拌 ; 适当升温等

"]]

加快废盐的溶解可以采取搅拌、适当升温、粉碎等;

“沉锰$\rm I$”中,写出形成的$\text{Mn(OH}{{\text{)}}_{\text{2}}}$被氧化成$\text{M}{{\text{n}}_{\text{3}}}{{\text{O}}_{\text{4}}}$的化学方程式                。当$\text{M}{{\text{g}}^{\text{2+}}}\left( c\text{=1}{{\text{0}}^{\text{-0}\text{.68}}}\text{ mol}\cdot {{\text{L}}^{\text{-1}}} \right)$将要开始沉淀时,溶液中剩余$\text{M}{{\text{n}}^{\text{2+}}}$浓度为                $\;\rm \text{mol}\cdot {{\text{L}}^{\text{-1}}}$

[["

$\\rm 6Mn(OH)_{2}+O_{2}=2Mn_{3}O_{4}+6H_{2}O$$\\rm 10^{-2.15}$

"]]

$\rm Mn(OH)_{2}$$\rm O_{2}$氧化得到$\rm Mn_{3}O_{4}$,化学方程式为:$\rm 6Mn(OH)_{2}+O_{2}=2Mn_{3}O_{4}+6H_{2}O$

根据$\dfrac{c\left( \text{M}{{\text{g}}^{2+}} \right)}{c\left( \text{M}{{\text{n}}^{2+}} \right)}=\dfrac{{{K}_{\text{sp}}}[\text{Mg}\left( \text{OH}{{)}_{2}} \right]}{{{K}_{\text{sp}}}[\text{Mn}\left( \text{OH}{{)}_{2}} \right]}=\dfrac{{{10}^{-0.68}}}{c\left( \text{M}{{\text{n}}^{2+}} \right)}\rm =\dfrac{{{10}^{-11.25}}}{{{10}^{-12.72}}}$$c\left( \text{M}{{\text{n}}^{2+}} \right)\rm =10^{-2.15}$ $\rm mol/L$

“沉锰Ⅱ”中,过量的${{\left( \text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)}_{\text{2}}}{{\text{S}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{8}}}$经加热水解去除,最终产物是$\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\text{HS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$                $\rm ($填化学式$\rm )$

[["

$\\rm O_{2}$

"]]

“沉锰Ⅱ”中,过量的${{\left( \text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)}_{\text{2}}}{{\text{S}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{8}}}$经加热水解去除,${{\left( \text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)}_{\text{2}}}{{\text{S}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{8}}}$中存在过氧键,在加热和水存在下发生水解,生成$\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\text{HS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$${{\text{H}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{2}}$${{\left( \text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)}_{\text{2}}}{{\text{S}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{8}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O}=2\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\,\text{HS}{{\text{O}}_{4}}+{{\text{H}}_{2}}{{\text{O}}_{2}}$${{\text{H}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{2}}$分解$\text{2}{{\text{H}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{\text{2}}}\text{=2}{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O+}{{\text{O}}_{\text{2}}}\uparrow $,总反应为$\text{2}{{\left( \text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}} \right)}_{\text{2}}}{{\text{S}}_{\text{2}}}{{\text{O}}_{8}}+2{{\text{H}}_{2}}\text{O}=4\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\,\text{HS}{{\text{O}}_{4}}+{{\text{O}}_{2}}\uparrow $,最终产物是$\text{N}{{\text{H}}_{\text{4}}}\text{HS}{{\text{O}}_{\text{4}}}$$\rm O_{2}$

“沉镁$\rm I$”中,当$\text{pH}$$\rm 8.0$~$\rm 10.2$时,生成碱式碳酸镁$\left[ x\text{MgC}{{\text{O}}_{\text{3}}}\cdot y\text{Mg(OH}{{\text{)}}_{\text{2}}}\cdot z{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right]$,煅烧得到疏松的轻质$\text{MgO}$$\text{pH}$过大时,不能得到轻质$\text{MgO}$的原因是                

[["

$\\rm pH$过大,沉淀为$\\rm Mg(OH)_{2}$,不能分解产生$\\rm CO_{2}$,不能得到疏松的轻质$\\text{MgO}$

"]]

$\left[ x\text{MgC}{{\text{O}}_{\text{3}}}\cdot y\text{Mg(OH}{{\text{)}}_{\text{2}}}\cdot z{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{O} \right]$煅烧有$\rm CO_{2}$生成,可以得到疏松的轻质氧化镁,$\rm pH$过大,沉淀为$\rm Mg(OH)_{2}$,不能分解产生$\rm CO_{2}$,不能得到疏松的轻质$\text{MgO}$

“沉镁Ⅱ”中,加${{\text{H}}_{\text{3}}}\text{P}{{\text{O}}_{\text{4}}}$$\text{pH=8}\text{.0}$时,$\text{M}{{\text{g}}^{\text{2+}}}$沉淀完全;若加至$\text{pH=4}\text{.0}$时沉淀完全溶解,据图分析,写出沉淀溶解的离子方程式                

[["

$\\text{MgHP}{{\\text{O}}_{4}}+{{\\text{H}}_{3}}\\text{P}{{\\text{O}}_{4}}=\\text{M}{{\\text{g}}^{2+}}+2{{\\text{H}}_{\\text{2}}}\\text{PO}_{4}^{-}$

"]]

由图可知,$\rm pH=8$时,阴离子为$\text{HPO}_{4}^{2-}$,阳离子为$\text{M}{{\text{g}}^{2+}}$,产生的沉淀为$\text{MgHP}{{\text{O}}_{4}}$,调节到$\rm pH=4$,磷元素存在形式为${{\text{H}}_{\text{2}}}\text{PO}_{4}^{-}$,磷酸不是强酸,不能拆,离子方程式为:$\text{MgHP}{{\text{O}}_{4}}+{{\text{H}}_{3}}\text{P}{{\text{O}}_{4}}=\text{M}{{\text{g}}^{2+}}+2{{\text{H}}_{\text{2}}}\text{PO}_{4}^{-}$

“结晶”中,产物$\rm X$的化学式为                

[["

$\\rm (NH_{4})_{2}SO_{4}$

"]]

溶液中存在铵根离子和硫酸根离子,结晶后$\rm X$$\rm (NH_{4})_{2}SO_{4}$

“焙烧”中,$\text{Mn}$元素发生了                $\rm ($填“氧化”或“还原”$\rm )$反应。

[["

还原

"]]

“焙烧”中,$\rm Mn_{3}O_{4}$$\rm MnO_{2}$最终生成$\rm MnSO_{4}·H_{2}O$$\text{Mn}$元素化合价降低,发生了还原反应。

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