杰哥 | 新情境下的陌生氧化还原方程式书写与配平

1️⃣2023·北京卷

以银锰精矿（主要含Ag₂S、MnS、FeS₂）和氧化锰矿（主要含MnO₂）为原料联合提取银和锰的一种流程示意图如下。

（1）“浸银”时，使用过量FeCl₃、HCl和CaCl₂的混合液作为浸出剂，将Ag₂S中的银以[AgCl₂]⁻形式浸出。

将“浸银”反应的离子方程式补充完整：2Fe³⁺+ Ag₂S+ 4Cl⁻ ⇌ 2Fe²⁺ + 2[AgCl₂]⁻ +S

（2）“沉银”过程中需要过量的铁粉作为还原剂。该步反应的离子方程式有2[AgCl₂]⁻ +Fe =2Ag +Fe²⁺ +4Cl⁻；Fe +2Fe³⁺ =3Fe²⁺

2️⃣2023·新课标卷

铬和钒具有广泛用途。铬钒渣中铬和钒以低价态含氧酸盐形式存在，主要杂质为铁、铝、硅、磷等的化合物，从铬钒渣中分离提取铬和钒的一种流程如下图所示：

已知：最高价铬酸根在酸性介质中以Cr₂O₇²⁻存在，在碱性介质中以CrO₄²⁻存在。

（1）煅烧过程中，钒和铬被氧化为相应的最高价含氧酸盐，其中含铬化合物主要为Na₂CrO₄。

（2）“还原”步骤中加入焦亚硫酸钠（Na₂S₂O₅）溶液，反应的离子方程式为2Cr₂O₇²⁻ +3S₂O₅²⁻ +10H⁺ =4Cr³⁺ +6SO₄²⁻ +5H₂O。

3️⃣2023·辽宁卷

某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液（含Ni²⁺、Co²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Mg²⁺和Mn²⁺）。

实现镍、钴、镁元素的回收。

（1）“氧化”中，混合气在金属离子的催化作用下产生具有强氧化性的过一硫酸H₂SO₅ ，1mol H₂SO₅中过氧键的数目为NA.

• 1*a+2*(5-a)=8；a=2
• H—O—O—H

（2）“氧化”中，用石灰乳调节pH=4，Mn²⁺被H₂SO₅氧化为MnO₂，该反应的离子方程式为Mn²⁺ +HSO₅⁻ +H₂O =MnO₂ +SO₄²⁻ +3H⁺（H₂SO₅的电离第一步完全，第二步微弱）；滤渣的成分为MnO₂、Fe(OH)₃。

• H₂SO₅可以把Fe²⁺氧化成Fe³⁺
• Fe³⁺在pH=3.1时开始沉淀

（3）“沉钴镍”中得到的 Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为4Co(OH)₂ +O₂ =4CoO(OH) +2H₂O

4️⃣2023·宁夏银川一中校考三模

HDS 催化剂广泛用于石油炼制和化学工业生产中，通常利用加碱焙烧 ——水浸取法从 HDS 废催化剂（主要成分为MoS、NiS、V₂O₅、Al₂O₃）中提取贵重金属钒和钼，其工艺流程如图所示。

已知：MoO₃、V₂O₅、Al₂O₃均可与纯碱反应生成对应的钠盐，而NiO不行。

• 对应的钠盐是不发生化合价变化的

（1）“浸渣”的成分为NiO；“滤液 2”中的成分除了Na₂MoO₄外，还含有NaHCO₃、NaVO₃。

• 注意：AlO₂⁻ +CO₂ +2H₂O =Al(OH)₃ +HCO₃⁻

（2）请写出“焙烧”过程中MoS与纯碱反应的化学方程式：2MoS +2Na₂CO₃ +5O₂ =焙烧= 2Na₂MoO₄ +2SO₂ +2CO₂

• 高温焙烧下，Na₂CO₃和O₂会变成CO₂

5️⃣2023·辽宁省六校高三上学期期初考试

硼氢化钠（NaBH₄）广泛用于化工生产，常温下能与水反应，易溶于异丙胺（沸点为33℃）。工业上可用硼镁矿（主要成分为 Mg₂B₂O₅·H₂O，含少量杂质Fe₃O₄）制取 NaBH₄，其工艺流程如下：

高温合成发生的化学方程式为Na₂B₄O₇ +7SiO₂ +8H₂ +16Na =高温= NaBH₄ +7Na₂SiO₃

• H₂：Na =1:2
• Na₂B₄O₇好固定