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文檔簡介
模板02工藝流程中陌生方程式的書寫識識·題型解讀考情分析+命題預測/技巧解讀明·模板構(gòu)建答題模板+技巧點撥技法01化工流程中??荚噭┑淖饔眉挤?2非氧化還原反應方程式的書寫通·模板運用真題示例+模板答題+變式訓練練·模板演練最新模擬、預測考向本節(jié)導航陌生方程式的書寫是高考題中常見的題型,陌生方程式的書寫是高考題中常見的題型,往往通過陌生情境下題干語言或化工流程,給出反應發(fā)生的環(huán)境,寫出反應的化學方程式。書寫一些不曾熟悉的化學反應方程式的過程,實際是對信息的加工過程,由于信息題大多數(shù)是由題干和若干問題兩部分組成,其中題干給出一系列解題所要的條件、知識、啟發(fā)性提示等。這就要求通過閱讀題干、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)、尋求規(guī)律,進而完成舊知識在新情景中的正確遷移。此類試題所給予的信息新穎,考查的物質(zhì)大多比較陌生,對學生來講難度較大、出錯率較高。第一步:確定反應物和生成物根據(jù)題干信息或流程圖的入口和出口判斷出反應物和生成物。顯性的:直接從題給信息中確定;隱性的:根據(jù)反應原理分析確定。第二步:初步配平寫出已確定的物質(zhì)的關(guān)系式,根據(jù)守恒法(電子守恒、質(zhì)量守恒)進行配平。第三步:補充缺失微粒,并配平依據(jù)題給信息(如溶液的酸堿性等)補齊缺失的物質(zhì),并配平。若反應是在水溶液中驚醒,一般是補齊H+、OH-或H2O。第四步:檢查驗證檢查物質(zhì)拆分是否正確,電荷、質(zhì)量是否守恒。技法01化工流程中??荚噭┑淖饔?.氧化劑和還原劑類別物質(zhì)作用氧化劑H2O2、HNO3、空氣、次氯酸鹽、KMnO4、MnO2等氧化某些還原性物質(zhì),便于后續(xù)分離,如氧化Fe2+、Co2+等還原劑SO2、Na2SO3、I-、金屬單質(zhì)等還原某些氧化性物質(zhì),便于后續(xù)分離,如還原Fe3+等2.酸、堿和碳酸鹽類別物質(zhì)作用酸HCl、H2SO4、HNO3等溶解金屬和金屬氧化物,調(diào)節(jié)pH促進水解(沉淀),H2SO4可提供SO4堿NaOH、NH3·H2O等去油污;調(diào)節(jié)pH促進水解(沉淀);NaOH溶液可溶解氧化鋁、鋁、二氧化硅碳酸鹽Na2CO3、(NH4)2CO3等調(diào)節(jié)pH使某些離子沉淀;提供CO32-使某些離子(如Cu2+①、Ca2+3.其他類別物質(zhì)作用碳酸氫鹽NaHCO3、NH4HCO3調(diào)pH使某些離子沉淀;提供HCO3-使某些離子(如AlO2-{或[Al(OH)4]-}②、Fe3+③、Al3+、Cr3+、Fe2+草酸鹽Na2C2O4沉淀某些離子,如Ba2+、Ca2+等硫化物H2S、Na2S、(NH4)2S等沉淀某些離子,如Cu2+、Cu+、Pb2+、Ag+、Sn2+等氟化物HF、NaF沉淀某些離子,如Ba2+、Ca2+、Mg2+等注:①發(fā)生反應:2Cu2++2CO32-+H2OCu2(OH)2CO②發(fā)生反應:AlO2-+HCO3-+H2OAl(OH)3↓+CO32-或[Al(OH)4]-+HC③發(fā)生反應:Fe3++3HCO3-Fe(OH)④發(fā)生反應:Fe2++2HCO3-FeCO3↓+CO技法02非氧化還原反應方程式的書寫1.分步法書寫非氧化還原方程式陌生的非氧化還原反應主要為復分解反應,抓住復分解反應條件推斷產(chǎn)物,結(jié)合鹽類水解、酸堿強弱綜合分析。這類復雜的化學反應可以采用分步思考,例如,碳酸鈉、氫氟酸和氫氧化鋁混合物在高溫下反應制備冰晶石,可以分三步理解:Al(OH)3+3HF=AlF3+3H2O,Na2CO3+2HF=2NaF+CO2↑+H2O,AlF3+3NaF=Na3AlF6。加合得到總反應式為2Al(OH)3+3Na2CO3+12HF=2Na3AlF6+3CO2↑+9H2O。再如在碳酸氫鈉溶液中加入少量硫酸亞鐵溶液制備碳酸亞鐵:Fe2++HCO3-=FeCO3↓+H+,H++HCO3-=CO2↑+H2O,加合得總反應式為Fe2++2HCO3-=FeCO3↓+CO2↑+H2O。2.工業(yè)流程中用HCO3HCO3HCO3-的電離平衡:HCO3-HCO3-的水解平衡:HCO3-+H2O?H2(1)若金屬陽離子(以Ca2+為例)的Ksp(CaCO3)<Ksp[Ca(OH)2],則溶液中的金屬陽離子(Ca2+)主要結(jié)合HCO3-電離產(chǎn)生的CO32-生成碳酸鹽沉淀(CaCO3),反應的離子方程式為Ca2++2HCO3-(2)若金屬陽離子(以Mg2+為例)的Ksp(MgCO3)>Ksp[Mg(OH)2],則溶液中的金屬陽離子(Mg2+)主要結(jié)合HCO3-水解產(chǎn)生的OH-生成氫氧化物沉淀[Mg(OH)2],反應的離子方程式為Mg2++2HCO3-示例:沉鈰過程中,生成Ce2(CO3)3·nH2O的離子方程式為2Ce3++6HCO3-+(n-3)H2OCe2(CO3)3·nH21.(2024·全國甲卷)鈷在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。已知:②以氫氧化物形式沉淀時,和溶液的關(guān)系如圖所示。(2)“酸浸”步驟中,發(fā)生反應的化學方程式是。(6)“沉鈷”步驟中,控制溶液,加入適量的氧化,其反應的離子方程式為?!敬鸢浮浚?)CoO+H2SO4=CoSO4+H2O(6)2Co2++5ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO【第一步確定反應物和生成物】(2)CoO與H2SO4反應生成CoSO4;(6)Co2+—→Co(OH)3,NaClO——→Cl-?!镜诙匠醪脚淦健?2)CoO+H2SO4=CoSO4+H2O;(6)根據(jù)守恒法配平:2Co2++ClO-=2Co(OH)3↓+Cl-?!镜谌窖a充缺失微粒,并配平】(6)根據(jù)電荷守恒,補齊H+和H2O:2Co2++ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4H+?!镜谒牟綑z查驗證】(6)為了保證Co2+被完全氧化,NaClO要適當過量,過量NaClO與H+反應生成HClO:4H++4ClO-=4HClO。因此總反應為2Co2++5ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓+Cl-+4HClO。1.(2024·新課標卷)鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下:(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應的離子方程式為、?!敬鸢浮?Co2++MnO4-+7H2O=3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+3Mn2++MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+【第一步確定反應物和生成物】“氧化沉鈷”中,KMnO4作氧化劑,產(chǎn)物為MnO2,Co2+被氧化為Co(OH)3,Mn2+被氧化為MnO2?!镜诙匠醪脚淦健扛鶕?jù)電子守恒:3Co2++MnO4-=3Co(OH)3↓+MnO2↓;3Mn2++MnO4-=5MnO2↓【第三步補充缺失微粒,并配平】根據(jù)電荷守恒,補齊H+和H2O:3Co2++MnO4-+7H2O=3Co(OH)3↓+MnO2↓+5H+;3Mn2++MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+?!镜谒牟綑z查驗證】2.(2024·安徽卷)精煉銅產(chǎn)生的銅陽極泥富含等多種元素。研究人員設(shè)計了一種從銅陽極泥中分離提收金和銀的流程,如下圖所示。(3)“浸取2”步驟中,單質(zhì)金轉(zhuǎn)化為的化學方程式為。(4)“浸取3”步驟中,“浸渣2”中的(填化學式)轉(zhuǎn)化為。(5)“電沉積”步驟中陰極的電極反應式為。“電沉積”步驟完成后,陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用的物質(zhì)為(填化學式)。(6)“還原”步驟中,被氧化的與產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比為?!敬鸢浮浚?)Cu2+(3)(4)AgCl(5)(6)3:4【解析】(2)由分析可知,銅陽極泥加入硫酸、H2O2浸取,Cu被轉(zhuǎn)化為Cu2+進入浸取液1中,故浸取液1中含有的金屬離子主要是Cu2+;(3)浸取2步驟中,Au與鹽酸、H2O2反應氧化還原反應,生成HAuCl4和H2O,根據(jù)得失電子守恒及質(zhì)量守恒,可得反應得化學方程式為:;(4)根據(jù)分析可知,浸渣2中含有AgCl,與反應轉(zhuǎn)化為;(5)電沉積步驟中,陰極發(fā)生還原反應,得電子被還原為Ag,電極反應式為:;陰極反應生成,同時陰極區(qū)溶液中含有Na+,故電沉積步驟完成后,陰極區(qū)溶液中可循環(huán)利用得物質(zhì)為;(6)還原步驟中,HAuCl4被還原為Au,Au化合價由+3價變?yōu)?價,一個HAuCl4轉(zhuǎn)移3個電子,N2H4被氧化為N2,N的化合價由-2價變?yōu)?價,一個N2H4轉(zhuǎn)移4個電子,根據(jù)得失電子守恒,被氧化的N2H4與產(chǎn)物Au的物質(zhì)的量之比為3:4。1.(2024·甘肅卷)我國科研人員以高爐渣(主要成分為,,和等)為原料,對煉鋼煙氣(和水蒸氣)進行回收利用,有效減少了環(huán)境污染,主要流程如圖所示:(1)高爐渣與經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是。(2)“濾渣”的主要成分是和。(3)“水浸2”時主要反應的化學方程式為,該反應能進行的原因是?!敬鸢浮俊敬鸢浮浚?)NH3(2)SiO2(3)CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣【分析】高爐渣(主要成分為CaO,MgO,Al2O3和SiO2等)加入(NH4)2SO4在400℃下焙燒,生成硫酸鈣、硫酸鎂、硫酸鋁,同時產(chǎn)生氣體,該氣體與煙氣(CO2和水蒸氣)反應,生成(NH4)2CO3,所以該氣體為NH3;焙燒產(chǎn)物經(jīng)過水浸1,然后過濾,濾渣為CaSO4以及未反應的SiO2,濾液溶質(zhì)主要為硫酸鎂、硫酸鋁及硫酸銨;濾液濃縮結(jié)晶,析出,剩余富鎂溶液;濾渣加入溶液,濾渣中的會轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣?!窘馕觥浚?)由分析可知,高爐渣與(NH4)2SO4經(jīng)焙燒產(chǎn)生的“氣體”是NH3;(2)由分析可知,“濾渣”的主要成分是和未反應的SiO2;(3)“水浸2”時主要反應為硫酸鈣與碳酸銨生成更難溶的碳酸鈣,反應方程式為CaSO4+(NH4)2CO3=CaCO3+(NH4)2SO4,該反應之所以能發(fā)生,是由于,,Ksp(CaSO4)>Ksp(CaCO3),微溶的硫酸鈣轉(zhuǎn)化為更難溶的碳酸鈣;2.(2024·貴州卷)煤氣化渣屬于大宗固廢,主要成分為及少量MgO等。一種利用“酸浸—堿沉—充鈉”工藝,制備鈉基正極材料和回收的流程如下:(4)“水熱合成”中,作為磷源,“濾液2”的作用是,水熱合成的離子方程式為。(5)“煅燒”得到的物質(zhì)也能合成鈉基正極材料,其工藝如下:①該工藝經(jīng)碳熱還原得到,“焙燒”生成的化學方程式為?!敬鸢浮?4)提供Na+和反應所需要的堿性環(huán)境(5)①【解析】(4)“水熱合成”中,作為磷源,“濾液2”為NaOH溶液,其既可以提供合成所需要的Na+,又可以提供反應所需要的堿性環(huán)境,水熱合成的離子方程式為;(5)①該工藝經(jīng)碳熱還原得到,“焙燒”時、Na2CO3和O2反應生成,其化學方程式為。3.(2024·河北卷)是制造釩鐵合金、金屬釩的原料,也是重要的催化劑。以苛化泥為焙燒添加劑從石煤中提取的工藝,具有釩回收率高、副產(chǎn)物可回收和不產(chǎn)生氣體污染物等優(yōu)點。工藝流程如下。已知:i石煤是一種含的礦物,雜質(zhì)為大量和少量等;苛化泥的主要成分為等。ⅱ高溫下,苛化泥的主要成分可與反應生成偏鋁酸鹽;室溫下,偏釩酸鈣和偏鋁酸鈣均難溶于水。(1)釩原子的價層電子排布式為;焙燒生成的偏釩酸鹽中釩的化合價為,產(chǎn)生的氣體①為(填化學式)。(2)水浸工序得到濾渣①和濾液,濾渣①中含釩成分為偏釩酸鈣,濾液中雜質(zhì)的主要成分為(填化學式)。(3)在弱堿性環(huán)境下,偏釩酸鈣經(jīng)鹽浸生成碳酸鈣發(fā)生反應的離子方程式為。加壓導入鹽浸工序可提高浸出率的原因為;浸取后低濃度的濾液①進入(填工序名稱),可實現(xiàn)釩元素的充分利用?!敬鸢浮浚?)(2)(3)提高溶液中濃度,促使偏釩酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,釋放離子交換【分析】石煤和苛化泥通入空氣進行焙燒,反應生成、、、、和等,水浸可分離焙燒后的可溶性物質(zhì)(如)和不溶性物質(zhì)[、等],過濾后濾液進行離子交換、洗脫,用于富集和提純,加入氯化銨溶液沉釩,生成,經(jīng)一系列處理后得到V2O3;濾渣①在,的條件下加入3%NH4HCO3溶液進行鹽浸,濾渣①中含有釩元素,通過鹽浸,使濾渣①中的釩元素進入濾液①中,再將濾液①回流到離子交換工序,進行的富集?!窘馕觥浚?)釩是23號元素,其價層電子排布式為;焙燒過程中,氧氣被還原,被氧化生成,偏釩酸鹽中釩的化合價為價;在以上開始分解,生成的氣體①為。(2)由已知信息可知,高溫下,苛化泥的主要成分與反應生成偏鋁酸鈉和偏鋁酸鈣,偏鋁酸鈉溶于水,偏鋁酸鈣難溶于水,所以濾液中雜質(zhì)的主要成分是。(3)在弱堿性環(huán)境下,與和反應生成、和,離子方程式為:;CO2加壓導入鹽浸工序可提高浸出率,因為C可提高溶液中濃度,促使偏釩酸鈣轉(zhuǎn)化為碳酸鈣,釋放;濾液①中含有、等,且濃度較低,若要利用其中的釩元素,需要通過離子交換進行分離、富集,故濾液①應進入離子交換工序。4.(2024·湖南卷)銅陽極泥(含有Au、、、等)是一種含貴金屬的可再生資源,回收貴金屬的化工流程如下:(2)“濾液1”中含有和,“氧化酸浸”時反應的離子方程式為;【答案】(2)【解析】(2)濾液1中含有Cu2+和H2SeO3,氧化酸浸時Cu2Se與H2O2、H2SO4發(fā)生氧化還原反應,生成、和,反應的離子方程式為:。5.(2024·山東卷)以鉛精礦(含,等)為主要原料提取金屬和的工藝流程如下:(1)“熱浸”時,難溶的和轉(zhuǎn)化為和及單質(zhì)硫。溶解等物質(zhì)的量的和時,消耗物質(zhì)的量之比為;溶液中鹽酸濃度不宜過大,除防止“熱浸”時揮發(fā)外,另一目的是防止產(chǎn)生(填化學式)。(4)“置換”中可選用的試劑X為(填標號)。A.
B.
C.
D.“置換”反應的離子方程式為?!敬鸢浮浚?)1:1H2S(4)C【解析】(1)“熱浸”時,將和中-2價的硫氧化為單質(zhì)硫,被還原為Fe2+,在這個過程中Pb和Ag的化合價保持不變,所以等物質(zhì)的量的和時,S2-物質(zhì)的量相等,所以消耗的物質(zhì)的量相等,比值為1:1;溶液中鹽酸濃度過大,這里主要考慮氫離子濃度會過大,會生成H2S氣體。(4)“置換”中加入試劑X可以可以得到富銀鉛泥,為了防止引入其他雜質(zhì),則試劑X應為Pb,發(fā)生的反應為:。6.(2024·黑吉遼卷)中國是世界上最早利用細菌冶金的國家。已知金屬硫化物在“細菌氧化”時轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,某工廠用細菌冶金技術(shù)處理載金硫化礦粉(其中細小的顆粒被、包裹),以提高金的浸出率并冶煉金,工藝流程如下:(2)“細菌氧化”中,發(fā)生反應的離子方程式為。(7)濾液②經(jīng)酸化,轉(zhuǎn)化為和的化學方程式為。用堿中和可生成(填溶質(zhì)化學式)溶液,從而實現(xiàn)循環(huán)利用?!敬鸢浮浚?)(7)NaCN【解析】(2)“細菌氧化”的過程中,F(xiàn)eS2在酸性環(huán)境下被O2氧化為Fe3+和,離子方程式為:;(7)濾液②含有,經(jīng)過H2SO4的酸化,轉(zhuǎn)化為ZnSO4和HCN,反應得化學方程式為:;用堿中和HCN得到的產(chǎn)物,可實現(xiàn)循環(huán)利用,即用NaOH中和HCN生成NaCN,NaCN可用于“浸金”步驟,從而循環(huán)利用。7.(2024·湖北卷)鈹用于宇航器件的構(gòu)筑。一種從其鋁硅酸鹽中提取鈹?shù)穆窂綖椋海?)寫出反萃取生成的化學方程式?!盀V液2”可以進入步驟再利用。【答案】(4)反萃取【解析】(4)反萃取生成的化學方程式為,濾液2的主要成分為NaOH,可進入反萃取步驟再利用。8.以黃鐵礦(主要成分是FeS2,含少量SiO2)和軟錳礦(主要成分是MnO2,含少量Fe2O3、Al2O3)為原料制備MnSO4·H2O的工藝流程如下?;卮鹣铝袉栴}:(1)“酸浸”過程得到的濾液中含有Mn2+、Fe3+,則該過程中主要反應的離子方程式是(2)“沉錳”時,Mn2+參與反應的離子方程式是。【答案】(1)3MnO2+2FeS2+12H+3Mn2++2Fe3++4S↓+6H2(2)Mn2++HCO3-+NH3·H2OMnCO3↓+NH【解析】(1)“酸浸”過程得到的濾液中含有Mn2+、Fe3+,它們是由MnO2和FeS2反應轉(zhuǎn)化而來的,故該過程中主要反應的離子方程式是3MnO2+2FeS2+12H+3Mn2++2Fe3++4S↓+6H2(2)“沉錳”時,Mn2+參與反應的離子方程式是Mn2++HCO3-+NH3·H2OMnCO3↓+NH9.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?!八峤趸敝?,VO+和VO2+被氧化成VO2+,同時還有被氧化,其反應的離子方程式為寫出VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應的離子方程式:【答案】Fe2+MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2H2OVO++MnO2+2H+VO2++Mn【解析】“酸浸氧化”中,釩礦粉中的Fe3O4與硫酸反應生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水,MnO2具有氧化性,F(xiàn)e2+具有還原性,則VO+和VO2+被氧化成VO2+的同時還有Fe2+被氧化成Fe3+,離子方程式為MnO2+2Fe2++4H+Mn2++2Fe3++2HVO+轉(zhuǎn)化為VO2+時,釩元素的化合價由+3價升至+5價,1molVO+失去2mol電子,MnO2被還原為Mn2+,Mn元素的化合價由+4價降至+2價,1molMnO2得到2mol電子,根據(jù)得失電子守恒、質(zhì)量守恒和電荷守恒,再根據(jù)書寫陌生氧化還原反應方程式的流程,可得VO+轉(zhuǎn)化為VO2+反應的離子方程式為VO++MnO2+2H+VO10.鎳、鈷及其化合物在工業(yè)上有廣泛的應用。以含鎳廢料(主要成分為NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)為原料制備NixOy和碳酸鈷(CoCO3)的工藝流程如圖。(1)“濾渣Ⅰ”的主要成分是。(2)“氧化”時反應的離子方程式是,為證明添加NaClO3已足量,可用(寫化學式)溶液進行檢驗。(3)“調(diào)pH”過程中生成黃鈉鐵釩沉淀,該反應的離子方程式為?!敬鸢浮浚?)SiO2、BaSO4(2)6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2OK(3)3Fe3++Na++2SO42-+3H2O+3CO32-NaFe3(SO【解析】(1)含鎳廢料的主要成分為NiO,含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2,加入硫酸“酸浸”,SiO2不與稀硫酸反應,所以會出現(xiàn)在“濾渣Ⅰ”中,BaO與稀硫酸反應最終變成BaSO4沉淀,所以也會出現(xiàn)在“濾渣Ⅰ”中。(2)“氧化”步驟的目的是將二價鐵轉(zhuǎn)變成三價鐵,便于在后續(xù)步驟中通過沉淀法除去,所以離子方程式為6Fe2++6H++ClO3-6Fe3++Cl-+3H2O;為證明添加NaClO3已足量,可檢驗溶液中是否含有Fe2+,可用K3[Fe(CN)6]溶液進行檢驗。(3)根據(jù)黃鈉鐵釩渣的化學式以及調(diào)節(jié)pH時所加入的物質(zhì),結(jié)合原子守恒、電荷守恒,可知“調(diào)pH”過程中生成黃鈉鐵釩沉淀的離子方程式為3Fe3++Na++2SO42-+3H2O+3CO32-11.碲(52Te)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Cu2Te,含Ag、Au等雜質(zhì))為原料提取碲并回收金屬,其工藝流程如圖:已知:TeO2微溶于水,易與較濃的強酸、強堿反應。(1)已知Te為第ⅥA族元素,TeO2被濃NaOH溶液溶解,所生成鹽的化學式為。(2)“酸浸1”過程中,控制溶液的酸度使Cu2Te轉(zhuǎn)化為TeO2,反應的化學方程式為;“還原”過程中,發(fā)生反應的離子方程式為?!敬鸢浮浚?)Na2TeO3(2)Cu2Te+2O2+2H2SO42CuSO4+TeO2+2H2OTe4++2SO2+4H2O2SO【解析】(1)Te與S同主族,SO2與氫氧化鈉反應生成Na2SO3,所以TeO2與濃NaOH溶液反應生成鹽的化學式為Na2TeO3。(2)“酸浸1”過程中,控制溶液的酸度使Cu2Te與氧氣、硫酸反應生成硫酸銅和TeO2,反應的化學方程式是Cu2Te+2O2+2H2SO42CuSO4+TeO2+2H2O;“還原”過程中,四氯化碲與二氧化硫反應生成單質(zhì)碲和硫酸,反應的離子方程式是Te4++2SO2+4H2O2SO412.碘(紫黑色固體,微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?;卮鹣铝袉栴}:以NaIO3為原料制備I2的方法是:先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3,生成碘化物;再向混合溶液中加入NaIO3溶液,反應得到I2。上述制備I2的總反應的離子方程式為___________________________?!敬鸢浮?IOeq\o\al(-,3)+5HSOeq\o\al(-,3)=I2+5SOeq\o\al(2-,4)+3H++H2O【解析】先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3,生成碘化物即含I-的物質(zhì);再向混合溶液(含I-)中加入NaIO3溶液,反應得到I2,上述制備I2的兩個反應中I-為中間產(chǎn)物,總反應為IOeq\o\al(-,3)與HSOeq\o\al(-,3)發(fā)生氧化還原反應,生成SOeq\o\al(2-,4)和I2,根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平離子方程式即可得:2IOeq\o\al(-,3)+5HSOeq\o\al(-,3)=I2+5SOeq\o\al(2-,4)+3H++H2O。13.以焙燒黃鐵礦FeS2(雜質(zhì)為石英等)產(chǎn)生的紅渣為原料制備銨鐵藍Fe(NH4)Fe(CN)6顏料。工藝流程如下:(1)還原工序中,不生成S單質(zhì)的反應的化學方程式為_______。(2)沉鐵工序產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中的化合價為_______,氧化工序發(fā)生反應的離子方程式為____________________________。【答案】(1)7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4(2)+2
Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO-+2H+=Fe(NH4)Fe(CN)6+H2O+Cl-+NH4+【解析】(1)還原工序中,不產(chǎn)生S單質(zhì)沉淀,則硫元素被氧化為SO42-,反應原理為:14Fe3++FeS2+8H2O=15Fe2++2SO42-+16H+,故化學方程式為:7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O=15FeSO4+8H2SO4;(2)沉鐵工序中產(chǎn)生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合價為+2價和[Fe(CN)6]4-中的+3價,由分析可知,氧化工序所發(fā)生的離子方程式為:6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO3-+6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH4+。14.磁選后的煉鐵高鈦爐渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。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。該工藝條件下,有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表金屬離子Fe3+Al3+Mg2+Ca2+開始沉淀的pH2.23.59.512.4沉淀完全(c=1.0×10-5mol·L-1)的pH3.24.711.113.8回答下列問題:“焙燒”中,TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為相應的硫酸鹽。寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2的化學方程式:__________________________________。【答案】Al2O3+4(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(焙燒))2NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑【解析】氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鋁銨發(fā)生的反應為氧化鋁、硫酸銨在高溫條件下反應生成硫酸鋁銨、氨氣和水,反應的化學方程式為Al2O3+4(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(焙燒))2NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑。15.綠色化學在推動社會可持續(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鉻鹽的新工藝,該工藝不消耗除鉻鐵礦、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:(1)工序③中發(fā)生反應的離子方程式為_________________________。(2)物質(zhì)Ⅴ可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH,此時發(fā)生的主要反應的化學方程式為__________________,可代替NaOH的化學試劑還有____________(填化學式)。【答案】(1)2Na++2CrOeq\o\al(2-,4)+2CO2+H2O=Cr2Oeq\o\al(2-,7)+2NaHCO3↓(2)4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2ONa2CO3【解析】(1)工序③中發(fā)生的反應為鉻酸鈉溶液與過量的二氧化碳反應生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉沉淀,反應的離子方程式為2Na++2CrOeq\o\al(2-,4)+2CO2+H2O=Cr2Oeq\o\al(2-,7)+2NaHCO3↓。(2)碳酸氫鈉代替高溫連續(xù)氧化工序中的氫氧化鈉發(fā)生的主要反應為高溫下Fe(CrO2)2與氧氣和碳酸氫鈉反應生成鉻酸鈉、氧化鐵、二氧化碳和水,反應的化學方程式為4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4+2Fe2O3+16CO2+8H2O;若將碳酸氫鈉換為碳酸鈉也能發(fā)生類似的反應。16.Ce2(CO3)3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨居石中,鈰(Ce)主要以CePO4形式存在,還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物質(zhì)。以獨居石為原料制備Ce2(CO3)3·nH2O的工藝流程如下:(1)“沉鈰”過程中,生成Ce2(CO3)3·nH2O的離子方程式為_______________________。(2)濾渣Ⅱ的主要成分為FePO4,在高溫條件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制備電極材料LiFePO4,同時生成CO和H2O,該反應的化學方程式為________________________。【答案】(1)6HCOeq\o\al(-,3)+2Ce3++(n-3)H2O=Ce2(CO3)3·nH2O+3CO2↑(2)6FePO4+3Li2CO3+C6H12O6eq\o(=,\s\up7(高溫))9CO↑+6H2O↑+6LiFePO4【解析】(1)用碳酸氫銨“沉鈰”,則結(jié)合原子守恒、電荷守恒可知,生成Ce2(CO3)3·nH2O的離子方程式為6HCOeq\o\al(-,3)+2Ce3++(n-3)H2O=Ce2(CO3)3·nH2O+3CO2↑。(2)由在高溫條件下,Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制備電極材料LiFePO4,同時生成CO和H2O可知,該反應中Fe價態(tài)降低,C價態(tài)部分降低、部分升高,結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可知該反應的化學方程式為6FePO4+3Li2CO3+C6H12O6eq\o(=,\s\up7(高溫))9CO↑+6H2O↑+6LiFePO4。17.氯化亞銅是一種應用較廣的催化劑,易水解,微溶于水,不溶于乙醇。以低品位銅礦砂(主要成分)為原料制備氯化亞銅的路線如下:(1)“酸溶1”步驟中發(fā)生反應的化學方程式為_______。(2)“除錳”步驟中Mn2+轉(zhuǎn)化為MnCO3沉淀,CuSO4轉(zhuǎn)變?yōu)镃u(NH3)4CO3留在溶液中。則“除錳”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為_______。(3)“合成”步驟加入Na2SO3的速率不宜過快,否則會產(chǎn)生_______氣體(寫化學式),除可能與酸溶時硫酸過量有關(guān),還可能的原因是_______。(用離子方程式表示)?!敬鸢浮?1)CuS+MnO2+2H2SO4=CuSO4+MnSO4+S+2H2O
(2)Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
(3)SO2
2Cu2++2Cl-+SO32-+H2O=2CuCl↓+SO42-+2H+
【解析】(1)酸溶1步驟中加入硫酸、MnO2得到S,除錳步驟Mn2+轉(zhuǎn)化成MnCO3沉淀,可知二氧化錳將CuS中-2價的S氧化為硫單質(zhì),則加入硫酸生成硫酸銅、硫酸錳以及S,反應的化學方程式為CuS+MnO2+2H2SO4=CuSO4+MnSO4+S+2H2O。(2)“除錳”步驟中Mn2+轉(zhuǎn)化為MnCO3沉淀,則“除錳”步驟中發(fā)生反應的離子方程式為Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O。(3)若加入Na2SO3的速率過快,則Na2SO3會與酸反應產(chǎn)生SO2氣體,硫酸銅和氯化鈉和亞硫酸鈉
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