2020版领军高考化学一轮复习必刷好题专题09化工流程中陌生化学方程式的书写.docx

专题09 化工流程中陌生化学方程式的书写1.（2019全国卷）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿（含Mg2B2O5H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：回答下列问题：（1）在95 “溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_。（2）在“沉镁”中生成Mg(OH)2MgCO3沉淀的离子方程式为_，【答案】 (1). NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3; (2). 2Mg2+2H2O+3CO32-=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3- 【解析】（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;（2）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2MgCO3，沉镁过程的离子反应为：2Mg2+2H2O+3CO32-=Mg(OH)2MgCO3+2HCO3-。2.（2019江苏）N2O、NO和NO2等氮氧化物是空气污染物，含有氮氧化物的尾气需处理后才能排放。（1）N2O的处理。N2O是硝酸生产中氨催化氧化的副产物，用特种催化剂能使N2O分解。NH3与O2在加热和催化剂作用下生成N2O的化学方程式为_。（3）NO的氧化吸收。用NaClO溶液吸收硝酸尾气，可提高尾气中NO的去除率。其他条件相同，NO转化为的转化率随NaClO溶液初始pH（用稀盐酸调节）的变化如图所示。在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl和，其离子方程式为_。【答案】(1)2NH3+2O2N2O+3H2O (3) 3HClO+2NO+H2O3Cl+2 NO3-+5H+ 【解析】（1）NH3与O2在加热和催化剂作用下发生氧化还原反应生成N2O，根据得失电子守恒和原子守恒可知反应有水生成，配平化学方程式为：2NH3+2O2N2O+3H2O；（3）在酸性的NaClO溶液中，次氯酸根离子和氢离子结合生成HClO，HClO和NO发生氧化还原反应生成NO3-和Cl-，根据得失电子守恒及电荷守恒、原子守恒，配平离子方程式为2NO+3HClO+H2O=2 NO3-+3 Cl-+5H+。锁定考点基础练习1、高锰酸钾（KMnO4）是一种常用氧化剂，主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿（主要成分为MnO2）为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下：“平炉”中发生的化学方程式为 。【答案】2MnO2+4KOH + O22K2MnO4+2H2O【解析】根据流程图可知，在“平炉”中MnO2、KOH、O2在加热时会反应产生K2MnO4，根据质量守恒定律可知，另外一种生成物质是H2O，根据原子守恒、电子守恒可得发生的化学方程式为2MnO2+O2+4KOH2K2MnO4+2H2O 。2、以废旧铅酸电池中的含铅废料（Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等）和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下： 过程中，Fe2+催化过程可表示为：i：2Fe2+ PbO2+4H+SO422Fe3+PbSO4+2H2Oii: 写出ii的离子方程式：_。【答案】2Fe3+Pb+SO42=PbSO4+2Fe2【解析】催化剂通过参加反应，改变反应历程，降低反应的活化能，加快化学反应速率，而本身的质量和化学性质反应前后保持不变。根据题给信息知反应i中Fe2被PbO2氧化为Fe3，则反应ii中Fe3被Pb还原为Fe2，离子方程式为2Fe3+Pb+SO42=PbSO4+2Fe2。3、过氧化钙的制备步骤中反应的化学方程式为_【答案】CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O或CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl；【解析】根据原子守恒可知反应中还有氯化铵和水生成，则步骤中反应的化学方程式为CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O。4、以天青石（主要含有SrSO4和少量CaCO3杂质）生产Sr(OH)2xH2O的工艺如下：(3)滤渣2为混有CaCO3的SrCO3，写出生成SrCO3的化学方程式_。【答案】SrSO4 + 2NH4HCO3 = SrCO3+ H2O + CO2+ (NH4)2SO4【解析】滤渣2为混有CaCO3的SrCO3，写出生成SrCO3的化学方程式SrSO4 + 2NH4HCO3 = SrCO3+ H2O + CO2+ (NH4)2SO4。5、元素镍(Ni)在溶液中+3价极不稳定，主要以Ni2+(绿色)、Ni(NH3)62+(蓝色)、Ni(CN)42-(橙黄色)、Ni(CN)53-(深红色)等形式存在。Ni(OH)2为难溶于水的浅绿色固体。(1)用离子方程式表示Ni(CN)42-在溶液中的转化反应_。(2)NiO(OH)为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，其离子方程式为_。【答案】(1) Ni(CN)42-+CN-=Ni(CN)53- (2) 2NiO(OH)+6H+2Cl-=2Ni2+Cl2+4H2O【解析】(1)Ni(CN)42-在溶液中转化反应用离子方程式为CN-=Ni(CN)53- ；(2)NiO(OH)为难溶于水的黑色固体，但可溶于浓盐酸并形成绿色溶液，说明还原产物为Ni2+，则氧化产物为氯气，根据电子守恒、电荷守恒及原子守恒得其离子方程式为2NiO(OH)+6H+2Cl-=2Ni2+Cl2+4H2O。6、研究发现钼酸钠可减缓金属的腐蚀速率。工业上利用钼精矿(主要成分是不溶于水的MoS2，含少量重金属化合物)制备钼酸钠晶体( Na2MoO42H2O)的途径如图所示：回答下列问题：途径制备钼酸钠溶液，同时有SO42生成，该反应的离子方程式为_。【答案】 MoS2+9ClO+6OHMoO42+9Cl+2SO42+3H2O 【解析】途径制备钼酸钠溶液，用NaClO在碱性条件下氧化MoO3，同时有SO42生成，生反应的离子方程式为MoS2+9ClO+6OHMoO42+9Cl+2SO42+3H2O。7、某废催化剂含58.2%的SiO2、21.0%的ZnO、4.50%的ZnS和12.8%的CuS及少量的Fe3O4。某同学用15.0 g该废催化剂为原料，回收锌和铜。采用的实验方案如下，回答下列问题：已知：ZnS与稀硫酸反应，且化合价不变； CuS既不溶解于稀硫酸，也不与稀硫酸反应写出第二次浸出的化学反应方程式_，【答案】CuS+H2O2+H2SO4=CuSO4+S+2H2O 【解析】第二次浸出主要是CuS在酸性条件下和H2O2发生的氧化还原反应，反应的化学方程式为CuS+ H2O2+H2SO4= CuSO4 +S+ 2H2O。8、重铬酸钾是工业生产和实验室的重要氧化剂，工业上常用铬铁矿(主要成分为FeOCr2O3)为原料生产，实验室模拟工业法用铬铁矿制K2Cr2O7的主要工艺如下：请回答下列问题：(1)配平反应器中的反应_FeOCr2O3+ NaOH+ KClO3= Na2CrO4+ Fe2O3+ KCl+ H2O(2)在反应器中，除了有Na2CrO4生成，同时Fe2O3转变为NaFeO2，杂质SiO2、Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，写出氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式：_。(3)NaFeO2能发生强烈水解，在步骤中生成沉淀而除去，写出该反应的化学方程式：_。【答案】(1) 6、24、7、12、3、7、12 (2) Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2 (3) NaFeO22H2OFe(OH)3NaOH 【解析】 (1)配平反应器中的反应：铁元素化合价由+2升高到+3，铬元素化合价由+3升高到+6，每个FeOCr2O3化合价升高了1+32=7，氯酸钾中氯元素的化合价由+5降低到-1，共降低了6。根据化合价升降的总数值相等并结合质量守恒定律，配平如下：6FeOCr2O3+24NaOH+7KClO3=12Na2CrO4+3Fe2O3+7KCl+12H2O 。(2)由题中信息Al2O3与纯碱反应转变为可溶性盐，可知该盐为偏铝酸钠，所以氧化铝与碳酸钠反应的化学方程式为Al2O3Na2CO32NaAlO2CO2。 (3)NaFeO2能发生强烈水解，在步骤中生成沉淀氢氧化铁，该反应的化学方程式为NaFeO22H2OFe(OH)3NaOH。提升练习9、以软锰矿粉(主要含MnO2,还含有少量的Fe2O3、Al2O3等杂质)为原料制取高纯MnO2的流程如下:(1)酸浸时所发生主要反应的离子方程式为_。(2)焙烧MnCO3的装置如下图所示:焙烧时所发生反应的化学方程式为_。【答案】 2Fe2+MnO2+4H+2Fe3+Mn2+2H2O 【解析】(1)酸浸时所发生主要反应是二氧化锰被硫酸亚铁还原，反应的离子方程式为2Fe2+ MnO2+4H+=2Fe3+ Mn2+2H2O，(2)在空气中焙烧碳酸锰生成二氧化锰，反应的化学方程式为2MnCO3+O22MnO2+2CO2。10、亚铁氰化钾（K4Fe(CN)6）俗称黄血盐，易溶于水和丙酮，是食盐的一种抗结剂，用含NaCN（N显-3价）的废液合成黄血盐的主要工艺流程如图：（1）在流程图“反应器”中发生的主要反应的方程式为_。（2）电镀银时，电镀液不能直接用硝酸银溶液，可将其转变为K4Ag2(CN)6溶液，写出AgCl与黄血盐溶液制取电镀液的离子方程式_。【答案】（1）6NaCN+FeSO4+CaCl2= Na4Fe(CN)6+ CaSO4+2NaCl （2）2AgCl+Fe(CN)64-=Fe2+Ag2(CN)62-+2 Cl-【解析】(1)NaCN废液中加入硫酸亚铁、氯化钙，发生6NaCN+FeSO4+CaCl2=Na4Fe(CN)6+CaSO4+2NaCl；(2)电镀液不能直接用硝酸银溶液，可将其转变为K4Ag2(CN)6，AgCl与黄血盐制取电镀液可将其转变为K4Ag2(CN)6，反应的离子方程式为：2AgCl+Fe(CN)64-=Fe2+Ag2 (CN)64-+2Cl-。11、CoxFe3-xO4磁粉是一种比较好的高矫顽力磁粉。以FeSO4为原料制备CoxFe3-xO4的主要步骤如下：步骤是在FeSO4溶液中加入NaOH溶液，在40下搅拌生成FeOOH晶种。生成晶种的化学方程式为_。【答案】 4FeSO48NaOHO24FeOOH4Na2SO42H2O 【解析】(1)该反应的反应物为FeSO4、NaOH和O2，产物为FeOOH，反应的方程式为4FeSO4+8NaOH+O24FeOOH+4Na2SO4+2H2O。12、铈、铬、钛、镍虽不是中学阶段常见的金属元素，但在工业生产中有着重要作用。（1）二氧化铈 (CeO2)在平板电视显示屏中有着重要应用。CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，CeO2在该反应中作_剂。（2）自然界Cr主要以+3价和+6价（Cr2O72-）存在。+6价的Cr能引起细胞的突变，可以用亚硫酸钠将其还原为+3价的铬。写出离子方程式：_【答案】 氧化 Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3+3SO42-+4H2O 【解析】本题考查金属的陌生方程式的书写和工业流程。（1）CeO2在稀硫酸和H2O2的作用下可生成Ce3+，可知CeO2中的Ce由+4价，在H2O2的作用下可生成+3价的Ce3+，因此发生还原反应，CeO2在该反应中作氧化剂；（2）据题意可知用亚硫酸钠将Cr2O72-中的铬还原为+3价，亚硫酸钠自身被氧化为硫酸钠，结合原子守恒和电荷守恒配平书写离子方程式为：Cr2O72-+3SO32-+8H+=2Cr3+3SO42-+4H2O。13、软锰矿的主要成分为MnO2，含少量Al2O3和SiO2。闪锌矿主要成分为ZnS，含少量FeS、CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO2和Zn，其简化流程如下（中间产物的固体部分已经略去）。中发生多个反应，其中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出MnO2、FeS与硫酸共热发生反应的化学方程式_。【答案】3MnO2+2FeS+6H2SO4 Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S+6H2O 【解析】中MnO2、FeS与硫酸共热时有淡黄色S物质析出，溶液变为棕黄色，说明有Fe3+生成，发生反应的化学方程式为3MnO2+2FeS+6H2SO4 Fe2(SO4)3+3MnSO4+2S+6H2O。14、工业上用铬铁矿(FeO、Cr2O3、含SiO2、Al2O3杂质)生产红矾钠(Na2Cr2O7)的工艺流程如下:(1)写出步骤发生反应的离子方程式_。(2)向橙红色的红钒钠溶液中滴入氨氧化钠溶液，变为黄色Na2CrO4溶液，写出该转化过程的离子方程式_。【答案】 AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3- 【解析】（1）向滤液中通入CO2，生成氢氧化铝沉淀，离子方程式为：AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-（2）向橙红色的红钒钠溶液中滴入氢氧化钠溶液，变为黄色Na2CrO4溶液，写出该转化过程的离子方程式：Cr2O72-+2OH- 2CrO42-+H2O。15、高锰酸钾常用作消毒杀菌、水质净化剂等。某小组用软锰矿(主要含MnO2,还含有少量SiO2、Al2O3、Fe2O3等杂质)模拟工业制高锰酸钾流程如下。试回答下列问题。第二次通入过量CO2生成MnO2的离子方程式为_。【答案】 3MnO42-+4CO2+2H2O=MnO2+2MnO4-+4HCO3-【解析】第二次通入过量CO2生成MnO2，则MnO42-发生自身氧化还原反应，生成MnO2和MnO4-，因为CO2过量，所以还会生成HCO3-，故离子方程式为：3MnO42-+4CO2+2H2O=MnO2+2MnO4-+4HCO3-。16、锑(Sb)及其化合物在工业上有许多用途。以辉锑矿(主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、CuO、SiO2等)为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：已知：浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等； “浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为_。【答案】Sb2S33SbCl55SbCl33S【解析】根据题给信息，Sb2S3与SbCl5反应生成单质硫，浸出液中含有SbCl3；因此反应产生SbCl3和S；正确答案：Sb2S33SbCl55SbCl33S。17、方铅矿的主要成分为PbS，含铅可达86.6%。以方铅矿为原料制备铅蓄电池的电极材料PbO2的工艺流程如图所示：步骤中制备PbO2的离子方程式_。【答案】PbO+ClO=PbO2+Cl【解析】步骤中PbO与次氯酸钠反应制备PbO2的离子方程式为PbO+ClO=PbO2+Cl。18、硒(34Se)与氧同主族，硒元素及其化合物与人体健康、工业生产密切相关。某科研小组以阳极泥(主要成分是Se，含有CuSe、Ag2Se等杂质)为原料，提炼硒的流程如下：请回答下列问题：(1)写出高温下用焦炭还原B的化学方程式_。(2)溶液C中析出硒的离子方程式_。(3)向Na2SeO3溶液中滴加稍过量的乙酸，其离子方程式为_。已知:Ka1(H2SeO3)=2.710-3、Ka2(H2SeO3)=2.510-8、Ka(CH3COOH)=1.810-5。【答案】Na2SeO4+4CNa2Se+4CO2Se2-+O2+2CO2=2Se+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se+4HCO3-) SeO32-+CH3COOH=HSeO3-+CH3COO- 【解析】(1).A是Na2SeO3，通入空气后蒸干，得到的固体B是Na2SeO4，高温下用焦炭还原Na2SeO4得到Na2Se和CO，根据得失电子守恒和原子守恒，该反应的化学方程式为：Na2SeO4+4CNa2Se+4CO，故答案为：Na2SeO4+4CNa2Se+4CO；(2)在滤液C中通入空气，氧气可把还原性强的Se2-氧化为单质Se，通入CO2可以减弱反应后溶液的碱性，有利于Se的析出，依题意可知该反应的离子方程式为：2Se2-+O2+2CO2=2Se+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se+4HCO3-)，故答案为：2Se2-+O2+2CO2=2Se+2CO32-(或2Se2-+O2+4CO2+2H2O=2Se+4HCO3-)；(3)由H2SeO3和CH3COOH的电离常数可知，酸性强弱的顺序为：H2SeO3CH3COOHHSeO3，则向Na2SeO3溶液中滴加稍过量的乙酸，反应生成HSeO3和CH3COO，离子方程式为：SeO32-+CH3COOH=HSeO3+CH3COO，故答案为：SeO32-+CH3COOH=HSeO3+CH3COO。19、CuCl是生产印刷颜料酞菁蓝的重要原料，工