2020屆高考化學(xué)三輪沖刺要點(diǎn)突破：物質(zhì)轉(zhuǎn)化中“核心反應(yīng)”方程式的書寫【專題訓(xùn)練、課后總結(jié)】

1、15物質(zhì)轉(zhuǎn)化中“核心反應(yīng)”方程式的書寫【專題訓(xùn)練】1. （2019 大連模擬）NaBiO3可作為測(cè)定錳的氧化劑，BizO在電子行業(yè)有著廣泛應(yīng)用，可利用浮選過的輝鉍礦（主要成分是BizS,還含少量SiO2等雜質(zhì)）來制備，工藝流程如下：3w已知：NaBiO難溶于水?；卮鹣铝袉栴}：（1）溶液I中主要成分為 BiCl 3、FeCL，貝卩濾渣I的主要成分是海綿狀鉍與鹽酸、HO反應(yīng)的化學(xué)方程式是 向溶液皿中加入 NaOH和NaClO發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是從反應(yīng)后的混合體系中獲得純凈NaBiO，操作H包括。解析：（1）向輝鉍礦中加入FeCb、鹽酸，得到的溶液I中主要成分為BiCl 3、FeCL,說明FeCl

2、3轉(zhuǎn)化為FeCL,顯然有氧化還原反應(yīng)發(fā) 生，鐵元素被還原，則硫元素被氧化，故有單質(zhì)硫生成，因此濾渣I 的主要成分有反應(yīng)生成的S及不參與反應(yīng)的SiO2。(2)溶液I中主要 成分為BiCis、FeCL，加入適量鐵粉，置換出 Bi，海綿狀鉍為Bi;向溶液皿中加入(NH4)2CO后發(fā)生反應(yīng)生成(BiO) 2CO,(BiO) 2CO中鉍元素為+ 3價(jià)，故海綿狀鉍與鹽酸、HO反應(yīng)生成BiCi 3,化學(xué)方程式為2Bi + 3H2C2 + 6HCl=2BiCl3+ 6HQ (3)溶液皿的主要成分為 BiCi 3, 向其中加入NaOH和NaClO后反應(yīng)生成 NaBiQ, Bi3+失毎NaBiQ, CIO -得絲

3、C|-,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒配平離子方程 式為 Na" + Bi3+ + CIO_ + 4OH =NaBiOj + C+ 2HQ 從反應(yīng)后的混 合體系中獲得純凈NaBiQ，操作H為過濾、洗滌、干燥。答案：(1)SiO2、S(2) 2Bi + 3HQ + 6HCI=2BiCl3 + 6HO(3) Na + + Bi3+ + CIO_ + 4OH =NaBiOj + C+ 2HLO 過濾、洗滌、干燥2. (2019 唐山模擬)鎳礦渣中主要含有 Ni(OH)2和NiS，還有Fe、Cu Ca Mg Zn等元素的雜質(zhì)，由鎳礦渣制備碳酸鎳的流程如下：轉(zhuǎn)硫S! MaClOsKggN

4、iSNaFNajjCOj已知：含鎳浸出液中陽(yáng)離子主要有 N廣、Fe3*、Cf、Cf、Mg> Zn2 J常溫下，部分物質(zhì)的溶度積常數(shù)如下表：難溶物NiSZnSCuSCaFMgF溶度積常1.07 X2.93 X 101.27 X 104X 107.42 X 10數(shù)10_2125361111請(qǐng)回答下列問題：(1) 寫出含鎳礦渣浸取時(shí)生成硫單質(zhì)的離子方程式：(2) 加入NaCO溶液沉鐵時(shí)生成的沉淀1為難溶于水的黃鈉鐵磯 NaFe3(SQ) 2(OH)6,同時(shí)生成一種無色氣體，寫出此反應(yīng)的離子方程 式：解析：含鎳礦渣經(jīng)稀硫酸、NaCIO溶液浸取，得到含Ni2+的浸出 液的過程中發(fā)生的主要反應(yīng)為Ni

5、(OH)2+ 2H、=N什+ 2HQ 3NiS +CI6 + 6才=3Ni+ + 3S+ C+ 3H0,向含鎳浸出液中加入 NaCO溶 液，得到的沉淀1為NaFe(SQ)2(OH)6,除去Fe3 +;向溶液1中加入 NiS,發(fā)生沉淀的轉(zhuǎn)化，得到的沉淀 2為CuS除去Cu2+;向溶液2 中加入NaF,得到的沉淀3為CaF、MgF,除去C+、；溶液3 中含有Ni2+、Zn2+，加入有機(jī)萃取劑萃取，Zn2+進(jìn)入有機(jī)層形成絡(luò)合 物，水層中含有Ni2+，分液后再向水層中加入 NaCO,可得到NiCQ。(1) 根據(jù)以上分析可知，含鎳礦渣浸取時(shí)生成硫單質(zhì)的離子方程 式為 3NiS + CO + 6H+ =3

6、N2+ + 3S+ C+ 3HQ (2)加入 NqCO溶 液沉鐵時(shí)，生成黃鈉鐵磯NaFe3(SC4)2(OH)6沉淀和一種無色氣體，該 氣體為CO,反應(yīng)的離子方程式為 Na+ + 3Fe3+ + 2SO_ + 3H2O+ 3CO_ =NaFe(SC4)2(OH)6 J+ 3COf。答案：(1)3NiS + Cid + 6l4=C+ 3S+ 3Ni2+ + 3H2O(2) Na + + 3Fe3 + + 2SO_ + 3H2O+ 3CO_ =NaFe(SC4)2(OH)6 J + 3COf3. 工業(yè)上“中溫焙燒一一鈉化氧化法”回收電鍍污泥中的鉻已獲技術(shù)上的突破。其工藝流程如下：IlgSOjt溶淹

7、牌一 I鵡疑紘耳in水#去雜n醴化眾細(xì)j h攜作:撲極亦珂濾需【 総港IT 恥g他怵回收CuN查閱資料 電鍍污泥中含有 Cr(OH)3、AI2Q、ZnO CuO NiO等物質(zhì)；水浸后溶液中含有 NQCrQ、NaAIO、NZnO等物質(zhì)； NaSO、NaCrzO、NaCrC4在不同溫度下的溶解度如下表：溫度2060100化學(xué)式CCCNaSQ19.545.342.5NaCO183269415NaCrQ84115126請(qǐng)回答：(1) 操作的名稱是,“水浸”后的溶液呈 性?！氨簾趸边^程中Cr(0H)3轉(zhuǎn)化成NaCrO的化學(xué)方程式為(3) 濾渣H的主要成分有Zn(0H)2和X,生成X的離子反應(yīng)方程式

8、為(4) “酸化濃縮”時(shí)，需繼續(xù)加入HbSO,使Na2CrC4轉(zhuǎn)化成NaCg,反 應(yīng) 離 子 的 方 程 式 為解析：(1)操作是從溶液中分離出濾渣，操作的名稱是過濾；水浸后溶液中存在 NaCrC4、NaAIQ、NaZnO等都為強(qiáng)堿弱酸鹽，水 解后呈堿性。(2)焙燒氧化過程中有氧氣參加反應(yīng)， 可知還應(yīng)生成水， 反應(yīng)的化學(xué)方程式為 4Cr(OH)3 + 4NqCO + 3C2=4NaCrC4 + 4CO+ 6HO。(3)水浸后溶液中存在 NaCrO、NaAIO、NaZnO等物質(zhì)，加入 硫酸調(diào)節(jié)溶液的pH可得到Zn(OH£、AI(OH)3沉淀，NaAIQ加入酸生 成 AI(OH)3沉淀的

9、離子方程式為 AIO； + H+ + H2O=AI(OH) J。Na 2CrO4轉(zhuǎn)化成的離子方程式為 2CrO4- + 2H =CrO_ +HO。答案：(1)過濾 堿 (2)4Cr(OH) 3 + 4N&CO + 3O=4NgCrC4 +4CO + 6HO (3)AIO ； + H+ + H2O=Al(OH) J(4)2CrO 4- + 2H+2-=CrO + H2O4. (2018 全國(guó)卷皿節(jié)選)KIO3是一種重要的無機(jī)化合物，可作為食鹽中的補(bǔ)碘劑?；卮鹣铝袉栴}：(1) KIO3的化學(xué)名稱是。(2) 利用“ KCIO氧化法”制備KIQ工藝流程如下圖所示：血一| _ I_,旳一黔卡咼勰

10、阿顧F貓F(tuán) 口“酸化反應(yīng)”所得產(chǎn)物有 KH(IO3)2、Cl2和KCI?！爸餋I2”采用的方法是?！盀V液”中的溶質(zhì)主要是 ?！罢{(diào)pH”中發(fā)生 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為解析：(1)KIO3的化學(xué)名稱為碘酸鉀。(2) CI 2的溶解度隨溫度的升高而降低，所以可以用加熱的方法來達(dá)到“逐CI2”的目的；KH(IO3) 2和KCI的分離可以根據(jù)溶解度的不同，采用結(jié)晶法分離，濾液中的溶質(zhì)主要是KCI，要使KH(IO3) 2轉(zhuǎn)化為KIO3，可以加入 KOH調(diào)節(jié)pH。發(fā)生反應(yīng)：KH(IQ)2+ KOH=2KIO+ HO或HIQ + KOH=KI3+ HO,從而避免引入新的雜質(zhì)離子。答案：(1)碘酸鉀

11、 (2)加熱 KCI KH(IO3)2 + KOH=2KI3>H0(或 HIQ + KOH=KI3+ H0)5. (2019 全國(guó)卷I )硼酸(MBO)是一種重要的化工原料，廣泛 應(yīng)用于玻璃、醫(yī)藥、肥料等工業(yè)。一種以硼鎂礦(含MgRQ-fOSiQ 及少量Fe2O、AI2Q)為原料生產(chǎn)硼酸及輕質(zhì)氧化鎂的工藝流程如下：ft*射直回答下列問題：(1) 在95 C “溶浸”硼鎂礦粉，產(chǎn)生的氣體在“吸收”中反應(yīng)的化學(xué)方程式為(2) “濾渣1”的主要成分有。為檢驗(yàn)“過濾1”后的濾液中是否含有Fe3+，可選用的化學(xué)試劑是。(3) 根據(jù) HBO的解離反應(yīng)：HBO+ H2OJ + B(OH» ,

12、 Ka= 5.81X 10一10，可判斷HBO是酸；在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是O 在“沉鎂”中生成Mg(OH2 MgCO沉淀的離子方程式為母液經(jīng)加熱后可返回 工序循環(huán)使用。由堿式碳酸鎂制備輕質(zhì)氧化鎂的方法是 。解析： (1) 硼鎂礦粉中加入 (NH4) 2SO4 溶液反應(yīng)生成氨氣，氨氣與 碳酸氫銨溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為 NH4HCO3 NH3=(NH4) 2CO3。(2) 硼鎂礦中的SiO2、FqQ、AI2O與(NH)2SQ溶液不反應(yīng)，也不 溶解，過濾后形成濾渣1。因?yàn)镵SCN溶液遇Fe3+變?yōu)榧t色，所以KSCN 溶液常用于 Fe 的檢驗(yàn)。(3) 根據(jù)題目信息中HBQ的解離

13、方程式和Ka的數(shù)值可知，HBQ 為一元弱酸。在“過濾2”前，將溶液pH調(diào)節(jié)至3.5,目的是將溶液 中的硼元素轉(zhuǎn)化為HBQ沉淀析出。(4) 根據(jù)工藝流程中的原料進(jìn)入情況及生成物情況可知, “沉鎂”時(shí)加入的原料為(NHQ2CQ溶液、MgSO容液，產(chǎn)物為Mg(QH MgCQ 因此反應(yīng)的離子方程式為 2M+ + 3CQ_ + 2HQ=Mg(QH) MgC3X + 2HCQ或 2Mcj+ + Zee- + H2Q=Mg(Q(21)- MgCQ + CQ f。母液的主 要成分為硫酸銨,可以返回到“溶浸”工序循環(huán)使用。堿式碳酸鎂熱 穩(wěn)定性差,可以在高溫焙燒的條件下制取氧化鎂,化學(xué)方程式為Mg(QH2 MgC

14、3=溫=2MgG- CQJ+ H2Q。答案：(1)NH4HC(3+ NH=(NH)2CQ(2) SiQ 2、 Fe2Q3、 AI 2Q3 KSCN(3) 一元弱轉(zhuǎn)化為HBQ,促進(jìn)析出(4) 2Mg2+ + 3C(OT + 2H0=Mg(0H) MgCQ + 2HCO或 2Mcj+ +2C(O + HO=Mg(OH) MgCQ + COT 溶浸 高溫焙燒6. NiSO6H0是一種綠色易溶于水的晶體，可由電鍍廢渣 (除 鎳外，還含有銅、鋅、鐵等元素的化合物雜質(zhì) )為原料獲得。操作步 驟如下：調(diào)pH,扣日占 觸嘔液加入F唱調(diào)l*HW(.|NiCOrnIF辻泄1abc廠"NFil(1)向?yàn)V液

15、I中加入FeS固體是為了生成更難溶于水的硫化物沉淀而除去Cf +、Zn2 +等雜質(zhì)，則除去Cif +的離子方程式為(2)根據(jù)對(duì)濾液H的操作作答： 向?yàn)V液H中加H2Q發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 調(diào) 濾 液 H pH 的 作 用 是O 濾液H中雜質(zhì)金屬離子是否除盡的操作和現(xiàn)象是(3) 濾液皿溶質(zhì)的主要成分是 NiSQ，力口 NatCO過濾后得到NiCO固體，再加適量稀硫酸溶解又生成NiS Q,這兩步操作的目的是（4）得到的 NiSO4 溶液經(jīng)蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾等一系列操作可得到NiSQ 6H2O晶體。 為了提高產(chǎn)率， 蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、 過濾后得到的母液要循環(huán)使用，則應(yīng)該回流到流程中的 位置。

16、 （ 填 a、b、c、d） 如果得到產(chǎn)品的純度不夠，則應(yīng)該進(jìn)行 操作（填序號(hào)）。A.蒸餾B.分液C.重結(jié)晶D.過濾解析：廢渣（除含鎳外，還含有Cu Zn、Fe等元素的化合物雜質(zhì)）， 在硫酸溶解后過濾后除去不溶性物質(zhì)，濾液I含有Fe2+> Ni2+> Zn2+>CiT等，加入FeS可除去CiT、Zn2+，然后加H2O是將Fe2+氧化成Fe3 :調(diào)節(jié)溶液pH使Fe3+形成Fe（OH）3沉淀而除去，濾液皿含有可溶性 硫酸鹽，為NqSO、NiSO再加NaCO沉淀Ni2+,過濾、洗滌，然后與 硫酸反應(yīng)生成NiSO晶體。（1）FeS除去Cu2+的反應(yīng)是沉淀的轉(zhuǎn)化，發(fā) 生反應(yīng)的離子方程式為

17、FeS+ CcT =CuS- Fe2+。 向?yàn)V液H中加 H2C2的目的是將Fe2+氧化Fe3-,反應(yīng)的離子方程式為2Fe2+ + H2C2 + 2H + =2Fe+ + 2H2Q調(diào)濾液H pH的目的是除去Fe3+。檢驗(yàn)Fe3+是 否除盡時(shí)，用試管取少量濾液皿，滴加幾滴KSCN溶液，若無顏色變化，貝S Fe3+E除凈。（3）NiSO4與NaCO反應(yīng)生成NiCO沉淀，然后過 濾，再加適量稀硫酸溶解又生成 NiSO，這樣可提高NiSO的濃度， 有利于蒸發(fā)結(jié)晶 （ 或富集 NiSO4） 。 （4） 為了提高產(chǎn)率, 過濾后得到的 母液要循環(huán)使用， 應(yīng)該回流到流程中 d 中循環(huán)使用； 產(chǎn)品的純度不 夠需要

18、重新溶解、 濃縮、結(jié)晶析出得到較純凈的晶體， 實(shí)驗(yàn)操作為重 結(jié)晶。22 答案： (1)FeS Cu2=CuSFe2(2) 2Fe2+ + HbO + 2H+=2Fe + 2HO 除去 Fe3+用試管取少量濾液皿，滴加幾滴 KSCN溶液，若溶液不變紅色，則 Fe3+已除 盡(3) 增大NiSQ的濃度，利于蒸發(fā)結(jié)晶(或富集NiSQ)(4) dC【專題反思】陌生反應(yīng)方程式的書寫思路首先根據(jù)題給材料中的信息寫出部分反應(yīng)物和生成物的化學(xué)式， 再根據(jù)反應(yīng)前后元素化合價(jià)有無變化判斷反應(yīng)類型：(1) 元素化合價(jià)無變化則為非氧化還原反應(yīng)， 遵循質(zhì)量守恒定律。(2) 元素化合價(jià)有變化則為氧化還原反應(yīng)，除遵循質(zhì)量守

19、恒外， 還要遵循得失電子守恒規(guī)律。 最后根據(jù)題目要求寫出化學(xué)方程式或離 子方程式(需要遵循電荷守恒規(guī)律 )即可。化工流程中的“離子反應(yīng)”1歸納化工流程題中主要涉及的 5類離子反應(yīng)(1)難溶物溶解的離子反應(yīng) ZnCO溶于稀硫酸：ZnC弟 2H = Zn + HO+ COf Cr(OH)3溶于鹽酸：Cr(OH)3 + 3H =Cr+ + 3H2O AI(OH)3溶于強(qiáng)堿：AI(OH) 3 + OH=AIQ + 2H2O(2)沉淀轉(zhuǎn)化的離子反應(yīng) ZnS 轉(zhuǎn)化為 CuS ZnS+CuS Zn2+ AgCI 轉(zhuǎn)化為 Agl : AgC 1+ I _= Agl + Cl - Mg(OH2轉(zhuǎn)化為 Fe(OH

20、)3：3+2+3Mg(OH) + 2Fe 2Fe(OH> + 3Mg 同種元素在同種價(jià)態(tài)、不同pH下轉(zhuǎn)化的離子反應(yīng) CrC4-在酸性條件下轉(zhuǎn)化為 Cr2C7_:2CrCT + 2H+ =CrO_ + H2O V2O在酸浸時(shí)轉(zhuǎn)化為VO:V2C5 + 2H+ =2VO + HO Cr(OH)3在堿性條件下轉(zhuǎn)化為Cr(OH)；:Cr(OH)3 + OH_ = Cr(OH)(4) 與量有關(guān)的離子反應(yīng) 向Ca(OH溶液中滴加NaHCf溶液NaHCC溶液少量：HCO + 0H + Cd 丄二二CaCQ + HHONaHC(溶液過量：2HCO + 20H + CsT =CaCU + cO_ + 2Hb

21、O 向NaHS4溶液中滴加Ba(OHR溶液加Ba(OH)2溶液至SO_恰好沉淀：J+ 0H+ SO_ + Bf =BaS(X + H2O加Ba(OH溶液至溶液呈中性：2H+ + 20H + SO_ + Ba2+ =BaSQ + 2H0(5) 涉及氧化還原反應(yīng)的離子反應(yīng) KMnO與鹽酸反應(yīng)生成MnC2和CL:2MnO+ 1OC+ 16H+=2M務(wù) + 5CL f+ 8H2O 堿性條件下NaCIO將Fe(OH)3氧化為NaFeO:2Fe(OH)3 + 3CICT + 4OH=2Fe(4) + 3C+ 5H2O2. 反思書寫離子方程式時(shí)的注意事項(xiàng)（1）觀察離子方程式中的符號(hào)是否正確、合理，如不可逆反應(yīng)用“=',可逆反應(yīng)用“ = ”氣體符號(hào)為“f”，沉淀符號(hào)為“J”。（2）離子方程式中必須用化學(xué)式表示的物質(zhì)有難溶于水的物質(zhì)（如AgCI、BaSO等）、難電離的物質(zhì)（如弱酸、弱堿等）、非電解質(zhì)（如SO、CO等）。(3) 離子方程式中的微溶物如Ca(OH&g