專項07-陌生方程式的書寫(原卷版)

備戰(zhàn)2022年高考化學－工藝流程專項復習系列專項7－陌生方程式的書寫一．考查內容從原料到產品的過程中的物質轉化——主要考查能夠根據反應類型尋找對應的反應規(guī)律。二．考點特點化學方程式是最具有化學學科特征的一種化學用語，陌生方程式的書寫是高考題中常見的題型，也是“信息量大”的一類題型，用于考查學生接受、整合化學信息和分析解決問題的能力，陌生方程式綜合性強，能力要求高，也是考生失分較多的題型之一，因此，考前熟練掌握方程式書寫的方法和技巧是提分的有效措施。三．信息型陌生方程式的書寫步驟運用“證據→推理→符號”思路書寫新情境方程式的基本過程如下：1．“讀”取題目中的有效信息(證據)，2．寫出主要反應物和生成物的化學式(推理＋表征)，3．再依據質量守恒、電荷守恒(基本規(guī)律)，寫出規(guī)范的方程式。四．高考題型示例1．草酸(乙二酸)可作還原劑和沉淀劑，用于金屬除銹、織物漂白和稀土生產。一種制備草酸(含2個結晶水)的工藝流程如圖：回答下列問題：（1）CO和NaOH在一定條件下合成甲酸鈉、甲酸鈉加熱脫氫的化學反應方程式分別為___________________、_______________________________________。（2）該制備工藝中有兩次過濾操作，過濾操作②的濾液是___________和___________，濾渣是___________。（3）工藝過程中③和④的目的是___________________________________。（4）有人建議甲酸鈉脫氫后直接用硫酸酸化制備草酸。該方案的缺點是產品不純，其中含有的雜質主要是___________。（5）結晶水合草酸成品的純度用高錳酸鉀法測定。稱量草酸成品0.250g溶于水，用0.0500mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至淺粉紅色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00mL，反應的離子方程式為_______________________；列式計算該成品的純度___________。五．研究化學變化，利用化學語言表達化學變化1．化學性質通過化學變化體現(xiàn)。2．化學變化是分離提純的重要手段，分離提純的基礎是物理性質、化學性質的差異。3．化學變化是基本原理的載體，更是基本原理的研究對象。六．工藝流程中的化學變化類型化學反應最常見的考試形式為陌生反應方程式的書寫，要求能夠根據反應類型尋找對應的反應規(guī)律，最常見的是溶液中的反應（離子反應），主要有四類反應：（1）普通的復分解反應（2）氧化還原反應（3）配位（絡合）反應（4）雙水解反應（1）普通的復分解反應（不包括廣義水解理論內的復分解反應）【練習1】已知：25℃H2C2O4K1=5.4×10-2，K2=5.4×10-5；Ka(HF)＝3.53×10-4，請寫出少量草酸(H2C2O4)與NaF溶液反應的化學方程式：______________________________________________________________。【練習2】【2020江蘇卷】實驗室由煉鋼污泥（簡稱鐵泥，主要成份為鐵的氧化物）制備軟磁性材料α?Fe2O3。其主要實驗流程如下：沉鐵。將提純后的FeSO4溶液與氨水?NH4HCO3混合溶液反應，生成FeCO3沉淀。生成FeCO3沉淀的離子方程式為。【練習3】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示。回答下列問題：寫出“沉錳”的離子方程式 【練習4】【2019全國Ⅰ】一種以硼鎂礦（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）為原料生產硼酸及輕質氧化鎂的工藝流程如下：在“沉鎂”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的離子方程式為 （2）氧化還原反應【練習1】【2020新課標Ⅰ】釩具有廣泛用途。黏土釩礦中，釩以+3、+4、+5價的化合物存在，還包括鉀、鎂的鋁硅酸鹽，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工藝流程可由黏土釩礦制備NH4VO3。（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同時還有___________離子被氧化。寫出VO+轉化為反應的離子方程式____________________________________________。（5）“調pH”中有沉淀生產，生成沉淀反應的化學方程式是_________________________________?！揪毩?】【2020新課標Ⅲ】某油脂廠廢棄的油脂加氫鎳催化劑主要含金屬Ni、Al、Fe及其氧化物，還有少量其他不溶性物質。采用如下工藝流程回收其中的鎳制備硫酸鎳晶體（NiSO4·7H2O）：硫酸鎳在強堿溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作鎳鎘電池正極材料的NiOOH。寫出該反應的離子方程式____________________________________?！揪毩?】【2020年山東新高考】用軟錳礦（主要成分為MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制備高純MnCO3的工藝流程如下：回答下列問題：（1）MnO2與BaS溶液反應轉化為MnO的化學方程式為______________________。（5）碳化過程中發(fā)生反應的離子方程式為______________________。【練習4】高純硫酸錳作為合成鎳鈷錳三元正極材料的原料，工業(yè)上可由天然二氧化錳粉與硫化錳礦（還含F(xiàn)e、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制備，工藝如下圖所示。回答下列問題：寫出“溶浸”中二氧化錳與硫化錳反應的化學方程式： 。【練習5】硼氫化錳[Mn(BH4)2]可以用作儲氫材料，也能用于科學研究。以富錳渣（含60％MnO，還含有SiO2、Al2O3、CaO、FeO）為原料制備硼氫化錳的工藝流程如下。（3）“氧化”中發(fā)生反應的離子方程式為_____________________________________。（5）Mn(BH4)2能與稀鹽酸反應生成H3BO3，該反應的化學方程式為______________________________?！揪毩?】中國航空航天事業(yè)飛速發(fā)展，銀銅合金廣泛用于航空工業(yè)。從銀精礦（其化學成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等）中提取銀、銅和鉛，工藝流程如圖所示。（2）步驟③反應的化學方程式為__________________________________________。（5）排放后的廢水中含有NO3-，任意排放會造成水體污染，科技人員在堿性條件下用Al粉將NO3-還原成無污染氣體排放，該方法的缺點是處理后的水中生成了AlO2-，依然對人類健康有害。該反應的離子方程式為：__________________________________________?！揪毩?】從工業(yè)廢釩中回收金屬釩既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。某工業(yè)廢釩的主要成分為V2O5、VOSO4和SiO2等，下圖是從廢釩中回收釩的一種工藝流程：（2）“還原”工序中反應的離子方程式為___________________________________________。【練習8】鈷是國民經濟建設和國防建設不可缺少的重要原料之一，從鋰離子二次電池正極廢料--鋁鈷膜中回收鈷的工藝如圖所示：回答下列問題：（1）寫出工業(yè)上用Al2O3制取鋁的化學方程式______________________________；（3）為使鈷浸出。需將LiCoO2的結構破壞，選擇在硫酸和雙氧水體系中進行浸出，請寫出浸出的化學方程式______________________________________________________；（4）鋰可由電解制得，以石墨為陽極，低碳鋼為陰極，電解液為熔融的LiCl和KCl的混合液，電解槽壓為6.0-6.5V，這樣可得到純度為99%的鋰。②陰極產物與鎂的性質相似，在常溫下與氮氣反應，請寫出其與氮氣反應的生成物與水的反應方程式____________________________________；（5）已知鈷與鐵的性質相似，請寫出四氧化三鈷與氫碘酸反應的離子方程式________________________?！揪毩?】銅及其化合物在工業(yè)生產上有許多用途。某工廠以輝銅礦（主要成分為Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等雜質）為原料制備不溶于水的堿式碳酸銅的流程如圖：（2）濾渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2。請寫出“浸取”反應中生成S的化學方程式：____________________________________________。（4）寫出“沉錳"（除Mn2+）過程中反應的離子方程式：____________________________________?！揪毩?0】氯化亞銅（CuC1）在化工、印染、電鍍等行業(yè)應用廣泛。CuCl微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl-濃度較大的溶液，在潮濕空氣中易水解氧化。以海綿銅（主要成分是Cu和少量CuO）為原料，采用硝酸銨氧化分解技術生產CuC1的工藝過程如圖。回答下列問題：（1）步驟①中N元素被還原為最低價，寫出此反應的離子方程式______________________。（3）步驟⑤中，用“醇洗”可快速去除濾渣表面的水，防止濾渣被空氣氧化為Cu2（OH）3Cl。CuCl被氧化為Cu2（OH）3C1的化學方程式為_______________________________。（5）制造印刷電路板產生的廢液中含大量[Cu（NH3）4]2+等離子，利用膜電解技術對此廢液進行電解，電解裝置如圖所示。電解后的陰極液中加入適量鹽酸并用水稀釋可得到CuCl，電解時陰極的電極反應式為__________________________，生成CuCl的離子方程式為________________________。【練習11】從工業(yè)廢釩中回收金屬釩既避免污染環(huán)境又有利于資源綜合利用。某工業(yè)廢釩的主要成分為、和等，下圖是從廢釩中回收釩的一種工藝流程：（2）“還原”工序中反應的離子方程式為____________________________________。（4）寫出流程中鋁熱反應的化學方程式________________________________________________。（5）電解精煉時，以熔融NaCl、和為電解液其中以分子形式存在。陰極的電極反應式為________________________________________________。【練習12】某研究小組利用軟錳礦（主要成分為MnO2，另含有少量鐵、鋁、銅、鎳等金屬化合物）作脫硫劑。通過如下簡化流程既脫除燃媒尾氣中的SO2，又制得電池材料MnO2（反應條件已省略）。請回答下列問題：（2）寫出軟錳礦漿吸收SO2的化學方程式__________________________________________；（4）寫出KMnO4與MnSO4溶液反應的離子方程式____________________________________；（5）工業(yè)上將K2MnO4溶液采用惰性電極隔膜法電解，可制得KMnO4．裝置如圖：②結合電極反應式簡述生成KMnO4的原理：______；【練習13】硫酸鎳是電鍍工業(yè)必不可少的化工原料。從不銹鋼廢渣(主要含F(xiàn)e42.35%、Cr9.67%、Ni5.1%、C4.7%、Si3.39%等)中制取硫酸鎳晶體的工藝流程如圖：已知：①Cr3+與氨水反應時有少量Cr3+生成[Cr(NH3)6]3+，但加熱時該絡合物易分解。Ni2+與氨水反應生成[Ni(NH3)6]2+，該絡合物加熱時穩(wěn)定，用硫酸酸化時生成相應的硫酸鹽。②Na2CrO4溶液中加酸調節(jié)pH為3.5時，CrO42-轉化為Cr2O72-。（4）“過濾”時產生的濾渣可用于制備Na2Cr2O7晶體。①濾渣經干燥后與Na2CO3混合在空氣中煅燒生成Na2CrO4和CO2，此反應的化學方程式為_________________________________________________________。（3）配位反應【練習1】偏釩酸銨主要用作催化劑、媒染劑等。用沉淀法除去工業(yè)級偏釩酸銨中的雜質硅、磷的流程如下：偏釩酸銨本身在水中的溶解度不大，但在草酸溶液中因發(fā)生氧化還原反應而溶解，同時生成絡合物和CO2，該反應的化學方程式為________________________________________?！揪毩?】通過對陽極泥的綜合處理可以回收貴重的金屬，一種從銅陽極泥（主要成分為Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等）中分離Ag、Se和Cu的新工藝流程如圖所示：（1）已知預處理溫度為80℃，預處理渣中幾乎不含S元素，預處理時Cu2S發(fā)生反應的離子方程式為______________________________________________________。（2）回收分渣中的銀，可用如下過程：已知：S2O32-在堿性條件下很穩(wěn)定，易與銀離子絡合：Ag++2S2O32-Ag（S2O3）23-。常溫下，絡合反應的平衡常數為K穩(wěn)[Ag（S2O3）23-]=2.8×1013，Ksp（AgCl）=1.8×10-10。②Ⅱ中還原劑為Na2S2O4，在堿性條件下進行反應生成Na2SO3，離子反應方程式為________________________?！揪毩?】CuCl是重要的化工原料，研究人員提出用有機硅生產中產生的廢觸煤(生產中未反應的硅粉和催化劑混合物，主要成分為粉末狀的硅、銅、鋅和碳)來生產CuCl，并設計出如圖所示流程圖。已知：氯化亞銅微溶于水，不溶于乙醇，溶于濃鹽酸和氨水生成絡合物。寫出由NaCuCl2生成CuCl的離子方程式_________________________________?！揪毩?】用含砷氧化銅礦[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金屬鹽等]制取Cu2(OH)2SO4的工藝流程如下：（1）步驟I“氨浸”時，控制溫度為50～55℃，pH約為9.5，含銅化合物轉化為[Cu(NH3)4]SO4溶液。①CuO被浸取的離子方程式為________________________________。（2）“蒸氨”時發(fā)生反應的化學方程式為__________?！揪毩?】鋅是冶金、化工、紡織等行業(yè)應用廣泛的重要金屬之一、一種以含鋅煙塵(主要成分是，還含有少量、、、、等元素的氧化物)制備金屬鋅的工藝流程如下：已知：“濾液1”含有的離子有、、和。回答下列問題：（2）“溶浸”中主要的化學方程式為___________________________________________________。（4）“濾渣2”是，“氧化除雜”的離子方程式為_______________________________。【練習6】鈦鐵銃礦可有效富集回收礦石中鐵、鈦、鈧金屬，獲得鐵精礦、鈦精礦、鈧精礦等主產品。從鈦鐵鈧礦(主要成分有Sc2O3、FeTiO3、SiO2等)中制備草酸銃晶[Sc2(C2O4)3?5H2O]流程如下：已知：①鈧的萃取是根據協(xié)萃反應機理，利用P-204(磷酸二辛酯)[可用H2A2表示]和TBP(磷酸三辛酯)兩種萃取劑，以煤油做萃取溶劑，將廢酸中的鈧以配位體形式萃取出來，經反萃取、提純，從而得到高純度的鈧的氫氧化物。主要反應步驟由以下方程式表示萃?。篠c3++3H2A2+xH2OSc(HA2)3?xH2O+3H+Sc(HA2)3?xH2O+xTBPSc(HA2)3?xTBP+xH2O②常溫下Sc(OH)3的Ksp約為1.0×10-31請回答下列問題：（4）步驟②加大量的水稀釋，同時加熱的原因為_________________________，寫岀步驟②的化學方程式______________________________________________________。（5）“反萃取”的化學方程式為___________________________。（4）雙水解反應（主要是廣義水解理論內的方程）【練習1】工業(yè)上用鈦白渣[主要成分為FeSO4，還含有少量Fe2（SO4）3、MgSO4及TiOSO4]為主要原料生產氧化鐵黃（FeOOH）的一種工藝流程如下：（1）“溶解”時，TiOSO4發(fā)生水解生成難溶于水的H2TiO3，反應的化學方程式為__________________________。（3）“氧化”時，F(xiàn)e2＋生成FeOOH的離子方程式是______________________________________?！揪毩?】以鈦白酸廢液（主要含有TiO2+、Fe2+、Ca2+、SO42-等）為原料，獲取磷酸鈦（2TiO2?P2O5?H2O）和氧化鐵黑（Fe3O4）的部分流程如圖：（1）反應Ⅰ中生成2TiO2?P2O5?H2O的離子方程式為______________________________________?！揪毩?】氯胺(NH2Cl)是一種長效緩釋有機氯消毒劑，有強氧化性，其殺菌能力是一般含氯消毒劑的4~5倍，氯胺中氯的化合價為___________，氯胺的消毒原理是什么？________________________________。【練習4】SOCl2遇水劇烈反應，液面上產生白霧，并伴有刺激性氣味的氣體，寫出有關反應的化學方程式____________________________________________________________________