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文檔簡介

信息型離子(化學(xué))方程式的書寫

“三高考真題?研究?

1.(2021.全國乙卷節(jié)選)磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiCh、AI2O3、

MgO、CaO以及少量的Fe2O3o為節(jié)約和充分利用資源,通過如下工藝流程回收

鈦、鋁、鎂等。

(NH4)2SO4熱水氨水

高鈦-4^燒H欣照分步‘沉淀卜氫氧化

爐渣「水物沉淀

尾氣浸母液①

渣7酸溶|T^W^TiO2-xH2。

酸酸熱母

溶水液

渣②

回答下列問題:

(1)“焙燒”中,TiCh、SiCh幾乎不發(fā)生反應(yīng),AI2O3、MgO、CaO、FezCh轉(zhuǎn)化為相

應(yīng)的硫酸鹽。寫出A12O3轉(zhuǎn)化為NH4A1(SO4)2的化學(xué)方程式

⑵“酸溶”后,將溶液適當(dāng)稀釋并加熱,TiCP+水解析出TiO2.^H2O沉淀,該反應(yīng)

的離子方程式是_____________________________O

【解析】(1)“焙燒”中,Al2o3轉(zhuǎn)化為NH4A1(SO4)2,化學(xué)方程式為A12O3+

W立姓s

4(NH4)2SC)4星星2

2NH4A1(SO4)2+3H2。+6NH3t;(2)TiO+的水解過程的離子方

2++

程式為TiO+(X+1)H2O==TiO2xH2O;+2H0

答案(1)A1O+4(NH)2SO^^

23442NH4A1(SO4)2+3H2O+6NH3T

c△

2++

(2)TiO+(X+1)H2O==TiO2aH2O;+2H

2.(2020.北京等級考節(jié)選)MnCh是重要的化工原料,用軟鎰礦制備MnCh的一種

工藝流程如圖:

軟銃礦強過量較濃HzSOi,過量鐵屑

AMn2+溶出液

溶出(20℃)

純化

一純化液同MnO?

資料:①軟鎰礦的主要成分為MnO2,主要雜質(zhì)有ALO3和SiO2

②該工藝條件下,MnO2與H2s。4反應(yīng)。

(1)溶出時,F(xiàn)e的氧化過程及得到Mn2+的主要途徑如圖所示:

2+

MnO2Mn

Fe--Fe2+^^Fe3+

步驟H是從軟鎰礦中溶出Mn?+的主要反應(yīng),反應(yīng)的離子方程式是

⑵電解。Mn2+純化液經(jīng)電解得MnO2o生成MnCh的電極反應(yīng)式是

【解析】⑴根據(jù)反應(yīng)途徑可知,二氧化鎰與亞鐵離子反應(yīng)生成二價鎰離子和鐵

+2+2+3+

離子,則反應(yīng)的離子方程式為MnO2+4H+2Fe==Mn+2Fe+2H2O;

(2)電解時,溶液呈酸性,MN+失電子,與水反應(yīng)生成二氧化鎰和氫離子,則電

2++

極反應(yīng)式為Mn-2e-+2H2O=MnO2+4H0

2+2+3+

答案:⑴MnC)2+4H++2Fe===Mn+2Fe+2H2O

2++

(2)Mn-2e-+2H2O=MnO2+4H

3.(2019?全國卷H節(jié)選)立德粉ZnS-BaS04(也稱鋅鋼白),是一種常用白色顏料。

回答下列問題:

以重晶石(BaSCU)為原料,可按如下工藝生產(chǎn)立德粉:

硫酸鋅

⑴在回轉(zhuǎn)爐中重晶石被過量焦炭還原為可溶性硫化鋼,該過程的化學(xué)方程式為

回轉(zhuǎn)爐尾氣中含有有毒氣體,生產(chǎn)上可通過水蒸氣變換反應(yīng)將其轉(zhuǎn)化為CO2和

一種清潔能源氣體,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為

__________________________________________________________________________________________________________O

⑵在潮濕空氣中長期放置的“還原料”,會逸出臭雞蛋氣味的氣體,且水溶性變

差,其原因是“還原料”表面生成了難溶于水的(填化學(xué)式)。

(3)沉淀器中反應(yīng)的離子方程式為________________________________________

【解析】(1)由流程圖中的原料為重晶石和焦炭粉經(jīng)回轉(zhuǎn)爐、浸出槽后得至I」凈化

的BaS溶液,可判斷重晶石(BaSCU)與焦炭粉反應(yīng)生成BaS和有毒氣體CO,根

據(jù)得失電子守恒法可配平氧化還原反應(yīng)方程式BaSO4+4c9°°江圓°℃BaS+

4CO$;CO與水蒸氣反應(yīng)得到的清潔能源氣體為H2,另一種產(chǎn)物為CO2,則CO

與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為CO+H2O=CO2+H2e

⑵潮濕空氣中的CO2和水蒸氣跟“還原料”中的硫化鋼反應(yīng)生成的臭雞蛋氣味的

氣體為H2s,水溶性變差是因為發(fā)生了反應(yīng)BaS+CO2+H2O=H2S+BaCO3;,

由此可知難溶于水的物質(zhì)為BaCO3e

(3)硫化鋼溶液與硫酸鋅反應(yīng)生成難溶于水的立德粉(ZnS.BaSCU),因此反應(yīng)的離

22+2+

子方程式為S-+Ba+Zn+80r===ZnSBaSO4K

900C

答案:(l)BaSO4+4C°BaS+4cOfCO+H2O=CO2+H2

(2)BaCO3

322++2

4ZnSBaSOl

)sso4

教師

專用【補償訓(xùn)練】

(2021.河北選擇考節(jié)選)綠色化學(xué)在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科

研團隊設(shè)計了一種熔鹽液相氧化法制備高價銘鹽的新工藝,該工藝不消耗除銘

鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料,不產(chǎn)生廢棄物,實現(xiàn)了Cr-Fe-Al-Mg

的深度利用和Na+內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖:

Fe(CrO2)2

(含AbO3,MgO)

MgO(s)

固體DI混合氣體W

回答下列問題:

⑴高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符號)。

(2)工序③中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

⑶物質(zhì)V可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方

程式為可代替NaOH的化學(xué)試劑還有

(填化學(xué)式)。

【解析】由題給流程可知,在熔融氫氧化鈉作用下,F(xiàn)e(CrO2)2被氧氣高溫氧化

生成銘酸鈉和氧化鐵,氧化鋁與熔融氫氧化鈉反應(yīng)轉(zhuǎn)化為偏鋁酸鈉,氧化鎂不

反應(yīng);將氧化后的固體加水溶解,過濾得到含有氧化鎂、氧化鐵的濾渣I和含

有過量氫氧化鈉、銘酸鈉、偏鋁酸鈉的濾液;將濾液在介穩(wěn)態(tài)條件下分離得到

銘酸鈉溶液、氫氧化鈉溶液和偏鋁酸鈉溶液;向銘酸鈉溶液中通入過量的二氧

化碳得到重銘酸鈉和碳酸氫鈉沉淀;向偏鋁酸鈉溶液中通入過量的二氧化碳氣

體得到氫氧化鋁沉淀和碳酸氫鈉;向濾渣I中通入二氧化碳和水蒸氣,氧化鎂

與二氧化碳和水蒸氣反應(yīng)轉(zhuǎn)化為碳酸氫鎂溶液;碳酸氫鎂溶液受熱分解得到碳

酸鎂固體和二氧化碳、水蒸氣,二氧化碳、水蒸氣可以在工序②循環(huán)使用;碳

酸鎂高溫燃燒得到氧化鎂。

⑴由分析可知,高溫連續(xù)氧化工序中被氧化的元素是鐵元素和銘元素。

⑵工序③中發(fā)生的反應(yīng)為銘酸鈉溶液與過量的二氧化碳反應(yīng)生成重銘酸鈉和碳

酸氫鈉沉淀,反應(yīng)的離子方程式為2Na++2CrOi-+2CO2+H2O=Cr2O^-+

2NaHCO3;o

⑶碳酸氫鈉代替高溫連續(xù)氧化工序中的氫氧化鈉發(fā)生的主要反應(yīng)為高溫下,

Fe(CrO2)2與氧氣和碳酸氫鈉反應(yīng)生成銘酸鈉、氧化鐵、二氧化碳和水;若將碳

酸氫鈉換為碳酸鈉也能發(fā)生類似的反應(yīng)。

答案:(l)Fe.Cr

(2)2Na++2CrOi-+2CO2+H2O=Cr2O^'+2NaHCO3;

(3)4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3=^^8Na2CrO4+2Fe2O3+I6CO2+8H2O

Na2cO3

考情分析

1.試題特點

試題信息新穎,新舊相承,它能較好地考查學(xué)生接受、提取、處理新信息的能

力以及根據(jù)新信息結(jié)合已有知識分析問題和解決問題的應(yīng)變能力,考查頻率高,

往往與生產(chǎn)、生活實際相結(jié)合,以反應(yīng)現(xiàn)象、物質(zhì)性質(zhì)、元素價態(tài)變化、氧化

劑(還原劑)得失電子數(shù)目等信息呈現(xiàn)出來,要求以此判斷產(chǎn)物,從而正確書寫方

程式。

2.命題角度

今年高考會繼續(xù)以非選擇題為主要題型,以化工生產(chǎn)流程為材料,考查陌生非

氧化還原化學(xué)(離子)方程式的書寫、陌生氧化還原化學(xué)(離子)方程式的書寫、陌

生電極反應(yīng)式的書寫。

“核心要點?突破

任務(wù)信息型離子(化學(xué))方程式的書寫

1.書寫信息型化學(xué)(離子)方程式的三種常見類型

(D根據(jù)“廣義”的水解書寫離子方程式

例如:CaC2水解生成Ca(0H)2與CH三CH,SOCb水解生成SCh和HC1等。

⑵根據(jù)“較強酸制較弱酸”原理書寫

首先根據(jù)信息或Ka判斷酸性強弱順序,再根據(jù)溶液中“較強酸制較弱酸”原理寫

出相應(yīng)的方程式。

⑶應(yīng)用“平衡轉(zhuǎn)化”思想書寫

如已知:

『濾液

水相

沉鉆*過濾

(CoS()4溶液)f

CoC()3

NH」HCX)3溶液

固體

2

HCO3-在溶液中存在電離平衡:HCO3-H++coy,故沉鉆過程中,Co

+結(jié)合coy生成CoCO3固體,促進HCO3一電離平衡移動,生成的H+又結(jié)合

2+

HCO3-生成CO2和H2O,最終得出“沉鉆”過程中的離子方程式:Co+2HCO3

=COCO3;+CO2T+H2OO

2.常見的氧化劑、還原劑及其對應(yīng)產(chǎn)物

⑴常見的氧化劑及還原產(chǎn)物預(yù)測

氧化劑還原產(chǎn)物

Mn2+(酸性);Mn02(中性);

KMnO4

MnOi'(堿性)

0*3+(酸性)

K2Cr2O7

濃硝酸

NO2

稀硝酸NO

X2(鹵素單質(zhì))x-

OH-(堿性);叢0(酸性)

H2O2

NazChNaOH(或Na2CO3)

NaClOC「、Cl2

(或C10-)

、

NaC10302C1O2

Pb2+

PbO2

(2)常見的還原劑及氧化產(chǎn)物預(yù)測

還原劑氧化產(chǎn)物

Fe3+(酸性);

Fe2+

Fe(0H)3(堿性)

SO2(或H2so3、SOt)sor

S2-(或H2S)S、S02(或soy)

H2c2O4CO2

H2O202

I"(或HI)12、I03-

COCO2

微訓(xùn)練神3Te)被譽為“國防與尖端技術(shù)的維生素”。工業(yè)上常以銅陽極泥(主

要成分是CuzTe,含Ag、Au等雜質(zhì))為原料提取硫并回收金屬,其工藝流程如

圖:

02>H2S04濃鹽酸so2

銅陽,I,,_______,,I、,I、如

極泥硫

濾液fCu回收Ag、Au

已知:TeCh微溶于水,易與較濃的強酸、強堿反應(yīng)。

回答下列問題:

(1)已知Te為VIA族元素,TeO2被濃NaOH溶液溶解,所生成鹽的化學(xué)式為

(2)“酸浸1”過程中,控制溶液的酸度使Cu2Te轉(zhuǎn)化為TeO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式

為_______________________________________________________________

“還原”過程中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

__________________________________________________________________________________________________________O

【解析】⑴Te與S同主族,SO2與氫氧化鈉反應(yīng)生成Na2sCh,所以TeO2與濃

NaOH溶液反應(yīng)生成鹽的化學(xué)式為Na2TeO3o(2)“酸浸1”過程中,控制溶液的酸

度使CuzTe與氧氣、硫酸反應(yīng)生成硫酸銅和TeO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式是CuzTe

+202+2H2so4==2CUSO4+TeO2+2H2O「還原”過程中,四氯化硫與二氧化硫

4

反應(yīng)生成單質(zhì)石帝和硫酸,反應(yīng)的離子方程式是Te++2SO2+4H2O=2SOi'+

Te[+8H+。

答案:(DNazTeCh

(2)Cu2Te+202+2H2SO4=2CuSO4+TeO2+2H2O

4

Te++2SO2+4H2O=2SOi-+Te1+8H+

教師專用?關(guān)鍵能力?提升

【典例】(2020.全國II卷節(jié)選)化學(xué)工業(yè)為疫情防控提供了強有力的物質(zhì)支撐。氯

的許多化合物既是重要化工原料,又是高效、廣譜的滅菌消毒劑。回答下列問

題:

(1)C12O為淡棕黃色氣體,是次氯酸的酸奸,可由新制的HgO和C12反應(yīng)來制備,

該反應(yīng)為歧化反應(yīng)(氧化劑和還原劑為同一種物質(zhì)的反應(yīng))。上述制備C12O的化

學(xué)方程式為O

(2)C1O2常溫下為黃色氣體,易溶于水,其水溶液是一種廣譜殺菌劑。一種有效

成分為NaCICh、NaHSCKNaHCO3的“二氧化氯泡騰片「能快速溶于水,溢出

大量氣泡,得到C102溶液。上述過程中,生成C102的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng),每生

成1molC1O2消耗NaC102的量為mol;產(chǎn)生“氣泡”的化學(xué)方程式為

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑶“84消毒液”的有效成分為NaClO,不可與酸性清潔劑混用的原因是

________________________________________________________________(用

【解析】⑴由新制的HgO和Cb反應(yīng)來制備C12O,該反應(yīng)為歧化反應(yīng),則一部

分氯化合價降低生成HgCho根據(jù)守恒配平化學(xué)方程式為2C12+HgO=HgCl2

+Cl2Oo⑵生成CIO2的反應(yīng)屬于歧化反應(yīng)還原產(chǎn)物為NaCl每生成1molCIO2,

轉(zhuǎn)移1mol電子,則生成的NaCl為1mol-4=0.25mol,由氯元素守恒可知消耗

NaClCh的量為1.25mol;由反應(yīng)物可知產(chǎn)生“氣泡”為CO2,反應(yīng)的化學(xué)方程式

為NaHCO3+NaHSO4=CO2T+Na2SO4+H2Oo(3)酸性清潔劑的主要成分為

HC1,與NaClO發(fā)生歸中反應(yīng)生成氯氣,離子方程式為CIO-+C「+2H+

=Cl2T+H2Oe

答案:(1)2C12+HgO=HgCl2+C12O

(2)1.25NaHCO3+NaHSO4=CO2T+Na2sO4+H2O

+

(3)C1O-+cr+2H=C12?+H2O

6變式?遷移

CKh對污水中Fe2+、Mn2\S?-和CN-等有明顯的去除效果。某工廠污水中

含CN-amg-L-'現(xiàn)用C1O2將CN-氧化,產(chǎn)物中有兩種氣體生成,其離子反應(yīng)

方程式為________________________________________________________

處理100m3這種污水,至少需要C1O2molo

【解析】處理污水時生成的兩種氣體不能具有污染性,應(yīng)為CO?和N2,再根據(jù)

得失電子守恒和原子守恒配平即可。由離子反應(yīng)方程式可知消耗的C1O2的物質(zhì)

的量等于污水中CN-的物質(zhì)的量,即n(C102)=n(CN-)=

100xl03Lxamg-L-^10-3g-mg-150

------------------------------:----------------amol

26g-mol-113o

答案:2C1O2+2CN-===N2T+2co2T+2cr當(dāng)

一模型?建構(gòu)

信息型氧化還原反應(yīng)方程式書寫的思維模型

根據(jù)元素化合價的升降及題目提供

甌加的信息判斷氧化劑、還原劑、氧化

產(chǎn)物、還原產(chǎn)物

按“氧化劑+還原劑一還原產(chǎn)物+氧

化產(chǎn)物”寫出方程式,根據(jù)得失電子

守叵配平上述四種物質(zhì)

根據(jù)電荷守恒和反應(yīng)物的酸堿性,

遠生,在方程式左邊或右邊補充H+、0H-

.或H2。等_______________

叵場「根據(jù)原子守恒配平反應(yīng)方程式

?三題組訓(xùn)練?過關(guān)》?

題組一化學(xué)反應(yīng)原理、實驗綜合題中的化學(xué)(離子)方程式的書寫

1.(2021.武漢聯(lián)考)為探究CH3cl與CH4分子穩(wěn)定性的差別,某化學(xué)興趣小組設(shè)

計實驗驗證CH3cl能被強氧化劑酸性高鎰酸鉀溶液氧化。將CH3cl氣體通入酸

性高鎰酸鉀溶液的洗氣瓶,觀察到洗氣瓶中紫色褪去,并產(chǎn)生一種黃綠色氣體

和一種無色氣體,則其發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是__________________________

*2+

【解析】酸性高錦酸鉀氧化CH3C1會生成82和Cl2,同時自身被還原成Mn0

+2+

答案:10CH3Cl+14MnO4+42H=14Mn+10CO2f+5CbT+36H2O

2.(2021.廈門一中質(zhì)檢)由于氯氣會與自來水中的有機物發(fā)生反應(yīng),生成對人體

有害的物質(zhì),人們嘗試研究并使用新的自來水消毒劑,如C1O2氣體就是一種新

型高效含氧消毒劑。某興趣小組通過如圖所示裝置(夾持裝置略)對其進行制備、

收集、吸收并制取NaC102e

⑴圖中裝置有一明顯錯誤,請指出并糾正:

⑵打開B的活塞,A中有C102生成,寫出其反應(yīng)的離子方程式:

⑶D中吸收C102后生成NaCICh和NaHCO3,寫出D中所發(fā)生反應(yīng)的離子方程

式:

【解析】(DC102氣體的密度比空氣大,應(yīng)該選用向上排空氣法收集,所以圖中

裝置C中導(dǎo)氣管應(yīng)該“長進短出二(2)依題意,稀硫酸、NaCICh和NazSCh混合

能產(chǎn)生C102,氯元素化合價由+5價降低到+4價,表明CIO;表現(xiàn)氧化性,而

SOi-具有較強的還原性,所以其離子方程式為SOf-+2H++2c1。3一

==2C102T+HzO+SO;-e(3)由題意知C102與H2O2.Na2cO3接觸生成NaCICh

和NaHCO3,氯元素化合價由C102的+4價變化到NaClOz的+3價,C102作氧

化劑,碳元素化合價沒變,只能是H2O2中-1價的氧被氧化為02,H2O2作還原

劑,所以D中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為2coT+H2O2+2C1O2=2C1O2-+02f

+2HCO3-o

答案:(DC裝置中導(dǎo)氣管應(yīng)該長進短出

(2)S0i-+2H++2C1O3'==2C102T+H20+SO:-

(3)2CO1'+H2O2+2C1O2=2C1O2-+02+2HCO3-

題組二化學(xué)工藝流程綜合題中的化學(xué)(離子)方程式的書寫

3.(202L衡水中學(xué)調(diào)研節(jié)選)實驗室利用某硫酸廠燒渣(主要成分為鐵的氧化物及

少量FeS、Si02等)制備聚合硫酸鐵和綠磯(FeS(V7H2O)的部分過程如圖所示:

L固體W(S、Si()2等)

足量。

燒渣2

適量硫酸溶液

聚合硫

―溶液X—

酸鐵

溶液Y---->綠磯

FeS和Ch、H2s。4反應(yīng)的離子方程式為__________________________________

【解析】根據(jù)流程圖可知反應(yīng)物為FeS、O2和H2so4,生成物有S、Fe2(SO4)3,

根據(jù)得失電子守恒、原子守恒和電荷守恒可寫出反應(yīng)的離子方程式為4FeS+302

3

+12H+=4Fe++6H2。+4S0

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