【高考二轮复习】2023年高考化学精讲+精练+小测（全国通用）——专题04 氧化还原反应（讲）（原卷版+解析版）

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专题04 氧化还原反应

考纲
1．理解氧化还原反应的本质和特征；
2．从多个角度理解氧化剂和还原剂等概念；
3．会比较与判断氧化性或还原性强弱；
4．知道常见的氧化剂和还原剂；
5．能判断氧化还原反应中的电子转移方向和数目；
6．能够利用得失电子守恒进行有关氧化还原反应的计算；
7．掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。
考情预测
氧化还原反应是中学化学教材中的重要概念，贯穿整个高中化学的始终，因此，它是历年高考的必考内容，填空题、简答题均有可能出现。预计在2023年高考中，氧化还原反应在高考中考查形式有：(1)出现在阿伏伽德罗常数的正误判断中；(2)出现在离子共存问题中；(3)出现在离子方程式的正误判断中；(4)出现在简答题中根据信息书写化学方程式，能力要求高，难度较大。
核心素养
宏观辨识与微观探析  证据推理与模型认知 



高频考点一 氧化还原反应基本概念
1．氧化还原反应基本概念图解

2．常见氧化剂和还原剂
(1)常见氧化剂及其还原产物
氧化剂
Cl2(X2)
O2
Fe3＋
酸性KMnO4、K2Cr2O7
HClO
浓H2SO4
HNO3
H2O2
还原产物
Cl－(X－)
H2O/ O2－/ OH－
Fe2＋/ Fe
Mn2＋、Cr3＋
Cl－
SO2
NO2/NO
H2O
(2)常见还原剂及其氧化产物
还原剂
金属单质
非金属单质
Fe2＋
H2S/ S2－
HI/I－
NH3
CO
SO2/SO
氧化产物
金属离子
非金属
氧化物
Fe3＋
S、SO2
I2
N2、NO
CO2
SO3、SO
3．电子转移的表示方法
(1)双线桥法：①标变价，②画箭头，③算数目，④说变化。

(2)单线桥法：箭头由失电子原子指向得电子原子，线桥上只标电子转移的数目，不标“得”“失”字样。

【典例剖析】
【例1】(2022·浙江省6月选考)关于反应Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O，下列说法正确的是( )
A．H2SO4发生还原反应 B．Na2S2O3既是氧化剂又是还原剂
C．氧化产物与还原产物的物质的量之比为2∶1 D．1mol Na2S2O3发生反应，转移4mol电子
【答案】B
【解析】Na2S2O3+H2SO4=Na2SO4+S ↓+SO2↑ +H2O，该反应的本质是硫代硫酸根离子在酸性条件下发上歧化反应生成硫和二氧化硫，化合价发生变化的只有S元素一种，硫酸的作用是提供酸性环境。A项，H2SO4转化为硫酸钠和水，其中所含元素的化合价均未发生变化，故其没有发生还原反应，A不正确；B项，Na2S2O3中的S的化合价为+2，其发生歧化反应生成S(0价)和SO2(+4价)，故其既是氧化剂又是还原剂，B正确；C项，该反应的氧化产物是SO2，还原产物为S，氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：1，C不正确；D项，根据其中S元素的化合价变化情况可知，1mol Na2S2O3发生反应，要转移2 mol电子，D不正确。故选B。
【例2】(2021•湖南选择性考试)KIO3常用作食盐中的补碘剂，可用“氯酸钾氧化法”制备，该方法的第一步反应为6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑。下列说法错误的是(　　)
A．产生22.4L(标准状况)Cl2时，反应中转移10mol e﹣
B．反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为11：6
C．可用石灰乳吸收反应产生的Cl2制备漂白粉
D．可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3-的存在
【答案】A
【解析】分析反应6I2+11KClO3+3H2O6KH(IO3)2+5KCl+3Cl2↑可知，I元素化合价由0价升高到+5价，I2为还原剂，Cl元素化合价由+5价降到﹣1价和0价，KClO3作为氧化剂。A项，依据分析生成3molCl2为标准，反应转移60mole﹣，产生22.4L(标准状况)即1molCl2时，反应转移20mol e﹣，故A错误；B项，依据方程式可知，I元素化合价由0价升高到+5价，I2为还原剂，Cl元素化合价由+5价降到﹣1价和0价，KClO3作为氧化剂，I2为还原剂，氧化剂与还原剂的物质的量之比为11：6，故B正确；C项，漂白粉可由生成的氯气与石灰乳反应制得，发生反应2Ca(OH)2+2Cl2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，故C正确；D项，在酸性溶液中IO3﹣和I﹣发生反应：IO3﹣+5I﹣+6H+＝3I2+3H2O，可用酸化的淀粉碘化钾溶液检验食盐中IO3﹣的存在，故D正确；故选A。
【变式探究】
1．(2022·浙江省稽阳联谊学校高三联考)关于反应：10NaN3+2KNO3=K2O+5Na2O+16N2↑，下列说法正确的是( )
A．反应物KNO3中N被氧化
B．NaN3中氮元素为-3价
C．标准状况下，若有6.5g NaN3参加反应，则生成3.584L N2
D．若1mol KNO3参加反应，转移电子的物质的量为10mol
【答案】C
【解析】A项，该反应中KNO3中N元素由+5价变为0价，被还原，A错误；B项，NaN3中Na为+1价，N元素平均化合价为-价，B错误；C项，6.5g NaN3的物质的量为=0.1mol，根据方程式可知生成0.16mol氮气，标况下体积为0.16mol×22.4L/mol=3.584L，C正确；D项，KNO3为该反应中唯一得电子的物质，根据其N元素的化合价变化可知，若1mol KNO3参加反应，转移电子的物质的量为5mol，D错误；故选C。
2．(2022·天津市五校高三联考)神舟十二号飞船的控制计算机、数据管理计算机完全使用国产CPU芯片，制作芯片刻蚀液为硝酸与氢氟酸的混合溶液，其工艺涉及的反应为：Si+HNO3+6HF=H2SiF6+HNO2+H2+H2O，下列说法正确的是( )
A．H2SiF6中Si元素的化合价为+6价
B．该反应中，HNO3仅作氧化剂
C．该反应中，生成标准状况下2.24LH2时，转移电子的物质的量为0.2mol
D．芯片刻蚀液可用硫酸代替
【答案】B
【解析】
A项，H2SiF6中，H为+1价，F为-1价，则Si元素的化合价为+4价，故A错误；
B项，N元素的化合价由+5价降低为+3价，所以该反应中，HNO3仅作氧化剂，故B正确；
C项，标准状况下2.24LH2物质的量为，每生成1mol H2时转移4mol电子，则实际转移电子0.4mol，故C错误；D项，芯片的主要成分是硅，硅单质与硫酸不反应，所以芯片刻蚀液不可用稀硫酸代替，故D错误；
故选B。
3．(2022·湖南省湖湘教育三新探索协作体高三联考)铁氰酸钾为深红色晶体，俗称“赤血盐”，常用来检验，碱性条件下可发生反应：4K3[Fe(CN)6]+4KOH=4 K4[Fe(CN)6]+O2↑+2H2O，下列说法不正确的是( )
A．该反应中K3[Fe(CN)6]表现氧化性，被还原
B．K3[Fe(CN)6]溶液加入到含有的溶液中，生成的蓝色沉淀中铁元素存在两种价态
C．作还原剂，0.4 mol KOH被氧化时，转移电子
D．铁氰酸钾参与反应时，生成标准状况下O2560mL
【答案】C
【解析】A项，4K3[Fe(CN)6]+4KOH=4 K4[Fe(CN)6]+O2↑+2H2O，K3[Fe(CN)6]铁的化合价从+3价变成产物中+4价，铁化合价降低，作氧化剂，被还原，故A正确； B项，生成的蓝色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2中铁元素存在+2、+3两种价态，故B正确；C项，KOH作还原剂，0.4 mol KOH被氧化时，转移0.8 mol电子，故C错误；D项，0.1mol铁氰酸钾参与反应时，生成标准状况下O2560mL，故D正确。
4．(2023·浙江省浙里卷天下高三开学测试)高氯酸铵可以用于固体火箭的推进剂，关于2NH4ClO4(s)=N2(g)＋Cl2(g)＋2O2(g＋4H2O(g)反应，下列说法不正确的是( )
A．0.5molNH4ClO4完全分解产生气体的体积约为44.8L
B．NH4ClO4既是氧化剂又是还原剂
C．该反应中，还原产物与氧化产物的物质的量之比为
D．上述NH4ClO4的分解反应，反应物的总键能小于生成物的总键能
【答案】A
【解析】A项，气体体积没有说标况，无法计算，A错误；B项，NH4ClO4在反应中，氮元素化合价上升，氯元素化合价降低，NH4ClO4既是氧化剂也是还原剂，B正确；C项，反应的还原产物为氯气和氧气，共三份，氧化产物为氮气，共一份，所以氧化产物与还原产物的物质的量之比为1：3，C正确；D项，反应为放热反应，反应物的总键能小于生成物的总键能，D正确；故选A。

1．误认为有单质参与或生成的反应一定是氧化还原反应。如O2与O3的转化为非氧化还原反应。
2．误认为元素由化合态变为游离态一定被还原，其实不一定。如HCl→Cl2，氯元素被氧化，CuO→Cu，铜元素被还原。
3．误认为氧化还原反应中有一种元素被氧化，则一定有另一种元素被还原，其实不一定。如Cl2＋H2OHCl＋HClO中，被氧化和被还原的都是氯元素。
4．误认为具有氧化性的物质和具有还原性的物质一定都能发生化学反应，其实不一定。如SO2具有还原性，浓H2SO4具有氧化性，但二者不发生氧化还原反应。
5．误认为同种元素的高价态的物质一定比低价态物质的氧化性强，其实不一定。如HClO的氧化性高于HClO4。
高频考点二 氧化还原反应的基本规律
1．氧化还原反应的基本规律
守恒律
定义
化合价升高总数与降低总数相等，实质是反应中失电子总数与得电子总数相等。即n(氧化剂)×变价原子个数×化合价变化值＝n(还原剂)×变价原子个数×化合价变化值。
应用
①直接计算参与氧化还原反应物质间的数量关系。
②配平氧化还原反应方程式。
强弱律
定义
氧化性：氧化剂>氧化产物；
还原性：还原剂>还原产物。
应用
①判断某氧化还原反应中，氧化性、还原性的相对强弱。
②判断某氧化还原反应能否正常进行。
优先律
定义
当存在多种还原剂(氧化剂)时，氧化剂(还原剂)通常先和还原性(氧化性)最强的还原剂(氧化剂)反应。
应用
①判断某一氧化还原反应能否正常进行。
②可判断物质发生氧化还原反应的先后顺序。
如：向NaBr和NaI的混合溶液中通入Cl2，因I－的还原性强于Br－，则先发生反应：2I－＋Cl2===2Cl－＋I2，然后发生反应：2Br－＋Cl2===2Cl－＋Br2。
价态律
定义
有多种价态的元素，处于最高价态时只具有氧化性(如H2SO4中的S元素)，处于最低价态时只具有还原性(如H2S中的S元素)，处于中间价态时既有氧化性又有还原性(如SO2中的S元素)。
应用
①判断氧化还原反应能不能发生。
②判断同种元素的不同物质间发生氧化还原反应时的化合价变化情况。
转化律
定义
同种元素不同价态间发生归中反应时，元素的化合价只接近而不交叉，最多达到同种价态。
应用
如：H2S＋H2SO4(浓)===S↓＋SO2↑＋2H2O(H2→，H2O4→O2)、5Cl－＋ClO＋6H＋===3Cl2↑＋3H2O。
2．物质氧化性、还原性强弱的应用
物质氧化性、还原性强弱判断的常用方法

(1)依据反应条件来判断。

当不同的氧化剂作用于同一还原剂时，若氧化产物价态相同，可依据反应条件的难易程度来判断氧化剂氧化性的相对强弱，一般来说反应条件越苛刻，说明反应越难发生(即氧化剂得电子越困难)，则对应氧化剂的氧化性越弱，例如：
Cu＋4HNO3(浓)===Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O
Cu＋2H2SO4(浓) CuSO4＋SO2↑＋2H2O
氧化性：浓硝酸＞浓硫酸。
(2)根据“三表”判断。
①根据元素周期表判断

②根据金属及非金属的活动性顺序表判断

(3)依据“两池”判断。
①两种不同的金属构成原电池的两极时，负极是电子流出的一极，正极是电子流入的极。则两种金属的还原性：正极＜负极。
②用惰性电极电解混合溶液时，在阴极先得电子的阳离子的氧化性较强，在阳极先失去电子的阴离子的还原性较强。
(4)依据“三度”判断(即：浓度、温度、酸碱度)。
一般情况下，浓度越大，温度越高，氧化剂的氧化性(或还原剂的还原性)越强；酸碱度是影响氧化性强弱的重要因素。
例如：①KMnO4在酸性条件下具有较强的氧化性，常温下即可和浓盐酸反应制取氯气；②HNO3(浓)的氧化性强于HNO3(稀)的氧化性；③HNO3(热)的氧化性强于HNO3(冷)的氧化性。
【典例剖析】
【例1】常温下，在溶液中可发生以下反应：
①16H＋＋10Z－＋2XO===2X2＋＋5Z2＋8H2O
②2M2＋＋R2===2M3＋＋2R－
③2R－＋Z2===R2＋2Z－
由此判断下列说法错误的是(　　)
A．氧化性强弱顺序为XO C．Z元素在反应①中被氧化，在反应③中被还原 D．常温下可发生反应：2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－
【答案】A
【解析】氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，故根据反应①知，氧化性：Z2M3＋，根据反应③知，氧化性：Z2>R2，则氧化性：Z2>M3＋，故常温下可发生反应2M2＋＋Z2===2M3＋＋2Z－，D正确。
【例2】在复杂体系中，确认化学反应先后顺序有利于解决问题。下列反应先后顺序判断正确的是 ( )
A．在含等物质的量的Fe2+、Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入Zn：Ag+、Cu2+、H+、Fe2+
B．在含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-溶液中，逐滴加入盐酸：AlO2-、Al(OH)3、OH-、CO32-
C．在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中通入CO2：KOH、Ba(OH)2、BaCO3
D．在含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中缓慢通入Cl2：I-、Br-、Fe2+
【答案】A　
【解析】A项，在含等物质的量的Fe3+、Ag+、Cu2+、H+的溶液中加入锌粉，由氧化性Ag＞+Fe3+＞Cu2+＞H+＞Fe2+，则化学反应的先后顺序为Ag+、Fe3+、Cu2+、H+、Fe2+，正确；B项，在含等物质的量的AlO2-、OH-、CO32-的溶液中，逐滴加入盐酸，先发生OH-与盐酸的反应，错误；C项，在含等物质的量的Ba(OH)2、KOH的溶液中，缓慢通入CO2，则化学反应的先后顺序为Ba(OH)2、KOH、K2CO3、BaCO3，错误；D项，含等物质的量的FeBr2、FeI2的溶液中，缓慢通入氯气，由还原性I-＞Fe2+＞Br-，则化学反应的先后顺序为I-、Fe2+、Br-，错误。
【变式探究】
1．现有下列几个离子反应：
①Cr2O＋14H＋＋6Cl－===2Cr3＋＋3Cl2↑＋7H2O
②2Fe2＋＋Br2===2Fe3＋＋2Br－
③2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋
下列有关性质的比较中正确的是( )
A．氧化性：Cr2O>Cl2>Fe3＋ B．氧化性：Cl2>Br2>Cr2O
C．还原性：SO2Cr3＋>Fe2＋
【答案】A
【解析】根据氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，还原剂的还原性大于还原产物的还原性，并结合卤素单质及阴离子的性质递变规律推知：氧化性强弱顺序为Cr2O>Cl2>Br2>Fe3＋>SO；还原性强弱顺序为SO2>Fe2＋>Br－>Cl－>Cr3＋。
2．(2022·河南省名校高三联考)已知：① 5MnSO4+2 NaClO3+4H2O=5MnO2↓+Na2SO4+4H2SO4+Cl2↑；②FeSO4+MnO2+H2SO4→Fe2(SO4)3+ MnSO4+H2O(末配平)。
下列有关说法正确的是( )
A．MnSO4在反应①中作还原剂，在反应②中作氧化产物
B．还原性：FeSO4＞Cl2＞MnSO4
C．根据上述反应判断：NaClO3不能氧化FeSO4
D．转移电子数相同时，反应①中生成的H2SO4与反应②中消耗的H2SO4的物质的量之比为2：5
【答案】D
【解析】A项，MnSO4在反应①中是还原剂，在反应②中是还原产物，故A错误；B项，根据还原性：还原剂＞还原产物，判断还原性：FeSO4＞MnSO4＞Cl2，故B错误；C项，根据上述反应判断出氧化性：NaClO3＞MnO2＞Fe2(SO4)3，所以NaClO3能把FeSO4氧化Fe2(SO4)3，故C错误；D项，反应①中每转移10 mol电子，生成4 mol H2SO4，反应②可配平为2FeSO4+MnO2+2H2SO4=Fe2(SO4)3+ MnSO4+2H2O，每转移2 mol电子，消耗2 mol H2SO4，所以转移电子数相同时，反应①中生成的H2SO4与反应②中消耗的H2SO4的物质的量之比为2：5，故D正确；故选D。
3．已知H2SO3＋I2＋H2O===H2SO4＋2HI，将0.1 mol Cl2通入100 mL含等物质的量的HI与H2SO3的混合溶液中，有一半的HI被氧化，则下列说法正确的是(　　)
A．物质的还原性：HI＞H2SO3＞HCl
B．H2SO3的物质的量浓度为0.6 mol·L－1
C．若再通入0.05 mol Cl2，则恰好能将HI和H2SO3完全氧化
D．通入0.1 mol Cl2发生反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2I－＋4H2O===4SO＋I2＋10Cl－＋16H＋
【答案】D　
【解析】由已知反应可知，还原性：H2SO3＞HI，故向混合溶液中通入Cl2后先发生反应：Cl2＋H2SO3＋H2O==2HCl＋H2SO4，H2SO3反应完全后发生反应：Cl2＋2HI==I2＋2HCl，则还原性：HI＞HCl，故还原性：H2SO3＞HI＞HCl，A项错误；设HI和H2SO3的物质的量浓度均为x mol·L－1，根据二者分别与Cl2反应的化学方程式并结合有一半的HI被氧化可知Cl2完全反应，则0.1x＋＝0.1，解得x＝0.8，B项错误；混合溶液中还剩余0.04 mol HI未被氧化，故只需再通入0.02 mol Cl2，即可恰好将HI和H2SO3完全氧化，C项错误；通入0.1 mol Cl2后，0.08 mol H2SO3和0.04 mol HI完全反应，即参与反应的n(Cl2)∶n(H2SO3)∶n(HI)＝5∶4∶2，反应的离子方程式为5Cl2＋4H2SO3＋2I－＋4H2O===4SO＋I2＋10Cl－＋16H＋，D项正确。
4．(2023·山西省吕梁市高三阶段性测试)(双选)钒元素在酸性溶液中有多种存在形式，其中VO2+为蓝色，VO2+为淡黄色，VO2+具有较强的氧化性，Fe2+、SO32- 等能把VO2+还原为VO2+，向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色。下列说法正确的是( )
A．在酸性溶液中氧化性：MnO4-＞VO2+＞SO42-
B．亚硫酸钠溶液与酸性(VO2)2SO4溶液发生反应：2VO2++2H++ SO32-=2VO2++ SO42- +H2O
C．向VOSO4溶液中滴加FeCl3，溶液由蓝色变为淡黄色
D．向含1molVO2+的溶液中滴加含1molKMnO4的酸性溶液完全反应，转移电子为5mol
【答案】B
【解析】A项，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，根据SO32-能把VO2+还原为VO2+，SO32-则被氧化为SO42-，则氧化性VO2+＞SO42-，向VOSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液颜色由蓝色变为淡黄色，则氧化性：MnO4-＞VO2+，A错误；B项，SO32-能把VO2+还原为VO2+，根据得失电子守恒和电荷守恒书写离子方程式为：2VO2++2H++ SO32-=2VO2++ SO42- +H2O，B正确；C项，Fe2+能把VO2+还原为VO2+，Fe2+被氧化为Fe3+，所以氧化性VO2+＞Fe3+，所以Fe3+和VOSO4不反应，无法将溶液由蓝色变为淡黄色，C错误；D项，由得失电子守恒可知，5mol VO2+能还原1mol KMnO4，题中所给数据可知KMnO4过量，1mol VO2+变为1mol VO2+，转移电子为1mol，D错误；故选AB。

根据影响因素判断氧化性、还原性强弱的方法
(1)浓度：同一种物质浓度越大，氧化性(或还原性)越强。如氧化性：浓H2SO4>稀H2SO4，浓HNO3>稀HNO3，还原性：浓HCl>稀HCl。
(2)温度：同一种物质，温度越高其氧化性越强。如热的浓硫酸的氧化性比冷的浓硫酸的氧化性强。
(3)酸碱性：同一种物质，所处环境酸(碱)性越强其氧化性(还原性)越强。
如酸性条件：2MnO＋6H＋＋5SO===2Mn2＋＋5SO＋3H2O
中性条件：2MnO＋H2O＋3SO===2MnO2＋3SO＋2OH－
碱性条件：2MnO＋2OH－＋SO===2MnO＋SO＋H2O
其氧化性为KMnO4(酸性)>KMnO4(中性)>KMnO4(碱性)。
高频考点三 氧化还原反应方程式的书写与配平
1．氧化还原方程式配平的基本原则

2．氧化还原方程式配平的一般步骤

3．书写信息型氧化还原反应的步骤(三步法)
第1步
根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。
第2步
根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式两端的电荷守恒。
第3步
根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。
【典例剖析】
【例1】高铁酸钠(Na2FeO4)是水处理过程中使用的一种新型净水剂作剂，它的氧化性比高锰酸钾更强，本身在反应中被还原为Fe2+离子．配平制取铁酸钠的化学方程式：________Fe(NO3)3+________NaOH+________Cl2═________Na2FeO4+________NaCl+6NaNO3+8H2O．反应中，________元素被氧化，每生成8mol H2O转移电子总数为________。
【答案】2；16；3；2；6；Fe；6NA
【解析】依据方程式可知：反应前后Fe元素的化合价有+3→+6失去3个电子，化合价升3，被氧化，而Cl元素则有0→﹣1价，得到1个电子，化合价降1，氧化还原反应中得失电子应守恒，所以假设Fe(NO3)3前的系数为2，Cl2前的系数为3，再通过质量守恒定律，推断得出该反应的化学方程式即 2 Fe(NO3)3+16 NaOH+3Cl2=2 Na2FeO4 +6 NaNO3 +6 NaCl+8 H2O；每生成8mol H2O即消耗3molCl2转移电子总数为6NA 。
【例2】 (2021•河北选择性考试)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：

回答下列问题：
(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是____________(填元素符号)。
(2)工序①的名称为____________________。
(3)滤渣的主要成分是___________(填化学式)。
(4)工序③中发生反应的离子方程式为______________________________。
(5)物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为____________________________，可代替NaOH的化学试剂还有_______(填化学式)。
(6)热解工序产生的混合气体最适宜返回工序_____________________(填“①”或“②”或“③”或“④”)参与内循环。
(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的pH为____________________。(通常认为溶液中离子浓度小于10-5mol•L-1为沉淀完全；A1(OH)3+OH-Al(OH)4-：K=100.63，Kw=10-14，Ksp[A1(OH)3]=10-33)
【答案】(1)Fe、Cr (2)溶解浸出 (3)MgO、Fe2O3
(4)2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓
(5)4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O Na2CO3
(6)② (7)8.37
【解析】由题给流程可知，铬铁矿、氢氧化钠和空气在高温下连续氧化发生的反应为，在熔融氢氧化钠作用下，Fe(CrO2)2被氧气高温氧化生成铬酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠，氧化镁不反应；将氧化后的固体加水溶解，过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣1和含有过量氢氧化钠、铬酸钠、偏铝酸钠的滤液；将滤液在介稳态条件下分离得到铬酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液；向铬酸钠溶液中通入过量的二氧化碳得到重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀；向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠；向滤渣1中通入二氧化碳和水蒸气，氧化镁与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液；碳酸氢镁溶液受热分解得到碳酸镁固体和二氧化碳、水蒸气，二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用；碳酸镁高温煅烧得到氧化镁。(1)高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铬元素；(2)由分析可知，工序①为将氧化后的固体加水溶解浸出可溶性物质；(3)滤渣Ⅰ的主要成分是氧化铁和氧化镁；(4)工序③中发生的反应为铬酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为2Na2CrO4+2CO2+H2O= Na2Cr2O7+2NaHCO3↓；(5)碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下，Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铬酸钠、氧化铁、二氧化碳和水，反应的化学方程式为4Fe(CrO2)2+ 7O2+16NaHCO38Na2CrO4+2 Fe2O3+ 16CO2+8H2O；若将碳酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应；(6)热解工序产生的混合气体为二氧化碳和水蒸气，将混合气体通入滤渣1中可以将氧化镁转化为碳酸氢镁溶液，则混合气体最适宜返回工序为工序②；(7)工序④溶液中的铝元素恰好完全转化为沉淀的反应为Al(OH)4- +H+A1(OH)3+H2O，反应的平衡常数为K1====1013.37，当c[Al(OH)4-]为10—5mol/L时，溶液中氢离子浓度为=mol/L=10—8.37mol/L，则溶液的pH为8.37。
【变式探究】
1．NaNO2是一种食品添加剂，它能致癌。酸性KMnO4溶液与NaNO2反应的化学方程式是：MnO＋NO＋→Mn2＋＋NO＋H2O。下列叙述中正确的是(　　)
A．该反应中NO被还原 B．反应过程中溶液的pH减小
C．生成1 mol NaNO3需消耗0.4 mol KMnO4 D．中的粒子是OH－
【答案】C
【解析】根据原子守恒和电荷守恒可推出化学方程式左边缺正电荷和H元素，所以内应填H＋，配平化学方程式：2MnO＋5NO＋6H＋===2Mn2＋＋5NO＋3H2O；其中NO被氧化，反应过程中H＋被消耗，pH增大，故A、B、D错误。
3．已知二氧化硒是一种氧化剂，它可由Se＋2H2SO4(浓)===2SO2↑＋SeO2＋2H2O制取。又知离子方程式aSeO2＋bSO2＋cH2O===aSe＋b__X__＋d__Y__；则关于下列叙述正确的是(　　)
A．a∶b＝1∶1 B．Y为OH－
C．氧化性为SeO2＞H2SO4(浓) D．若每生成0.2 mol X则该反应转移0.4NA个电子
【答案】D
【解析】根据题意SeO2是氧化剂，则可将二氧化硫氧化为硫酸，根据原子守恒知X是硫酸，Y不含Se、S，则没有Y生成，根据得失电子相等知a∶b＝1∶2，A、B错误，D正确；根据氧化性：氧化剂＞氧化产物知C错误。
4．高锰酸钾(KMnO4)和过氧化氢(H2O2)是两种常见的氧化剂。
(1)下列物质中能使酸性KMnO4溶液褪色的是________(填字母)。
a．臭碱(Na2S)　　　　　　b．小苏打(NaHCO3)
c．水玻璃(Na2SiO3溶液) d．酒精(C2H5OH)
(2)某强酸性反应体系中，参与反应的共有六种微粒：O2、MnO4-、H2O、Mn2＋、H2O2、H＋。
①该反应中应选择的酸是________(填字母)。
a．盐酸 b．浓硫酸 c．稀硫酸 d．稀硝酸
②该反应中发生还原反应的过程是________→________。
③写出该反应的离子方程式：____________________________________。
④若上述反应中有6.72 L(标准状况)气体生成，则转移的电子为________mol。
【答案】(1)ad　(2)①c　②MnO　Mn2＋　③2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑　④0.6
【解析】(1)Na2S中的S2－和C2H5OH都具有还原性，都能被酸性KMnO4溶液氧化。(2)①该反应是酸性KMnO4溶液氧化H2O2的反应，MnO被还原为Mn2＋。KMnO4有强氧化性，所选择的酸不能是具有还原性的盐酸，也不能是具有强氧化性的浓硫酸和稀硝酸，应选择稀硫酸。②该反应中发生还原反应的过程是MnO―→Mn2＋。③该反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。④根据③中离子方程式可知，每转移10 mol电子，生成5 mol O2，则生成标准状况下6．72 L(0.3 mol)O2时，转移0.6 mol电子。

陌生化学方程式书写的思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循原子守恒定律。
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循原子守恒定律外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规律)即可。