2019高考化学一轮--陌生化学方程式的书写精讲含解析

2019 高考化学一轮- 陌生化学方程式的书写精讲含解析第 4 讲 陌生化学方程式的书写真题速递1 （2017 课标 ） （14 分）Li4Ti5O12 和 LiFePO4 都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为 FeTiO3，还含有少量 MgO、SiO2 等杂质）来制备，工艺流程如下：回答下列问题：（1 ） “酸浸”实验中，铁的浸出率结果如下图所示。由图可知，当铁的净出率为 70%时，所采用的实验条件为_。（2 ） “酸浸”后，钛主要以 TiOCl42形式存在，写出相应反应的离子方程式_。（3 ）TiO2xH2O 沉淀与双氧水、氨水反应 40 min 所得实验结果如下表所示：温度/ 30 35 40 45 50TiO2xH2O 转化率% 92 95 97 93 88分析 40时 TiO2xH2O 转化率最高的原因_。（4 ）Li2Ti5O15 中 Ti 的化合价为+4，其中过氧键的数目为_。（5 ）若“滤液”中 c(Mg2+)=0.02 mol/L，加入双氧水和磷酸（设溶液体积增加 1 倍） ，使 Fe3+恰好沉淀完全即溶液中 c(Fe3+)=110-5 mol/L，此时是否有Mg3(PO4)2 沉淀生成？_（列式计算） 。FePO4、Mg3(PO4)2 的 Ksp 分别为 1.310-22、 1.010-24。（6 ）写出“高温煅烧”中由 FePO4 制备 LiFePO4的化学方程式 。【答案】 （1）100、2h，90 ，5h（2 ）FeTiO3+ 4H+4Cl = Fe2+ TiOCl42 + 2H2O（3 ）低于 40，TiO2 xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过 40，双氧水分解与氨气逸出导致TiO2xH2O 转化反应速率下降（4 ）4 （5 ）Fe3+恰好沉淀完全时，c(PO43)=molL1=1.310-17 molL1，c3(Mg2+)c2(PO43-)(0.01)3(1.310-17)2=1.710-40Ksp Mg3(PO4)2，因此不会生成 Mg3(PO4)2 沉淀。（6 ）2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2（3 ）温度是影响速率的主要因素，但 H2O2 在高温下易分解、氨水易挥发，即原因是低于 40，TiO2xH2O 转化反应速率随温度升高而增加；超过40 ，双氧水分解与氨气逸出导致 TiO2xH2O 转化反应速率下降；（4 ）Li2Ti5O15 中 Li 为+1 价，O 为-2 价，Ti 为+4 价，过氧根(O22-)中氧元素显-1 价，设过氧键的数目为x，根据正负化合价代数和为 0，可知(+1)2+(+4)5+(-2)(15-2x)+(-1)2x=0，解得：x=4；（5 ）KspFePO4=c(Fe3+)c(PO43-)=1.310-2 ，则c(PO43-)1.310-17mol/L，QcMg3(PO4)2c3(Mg2+)c2(PO43-)(0.01)3(1.310-17)2=1.6910-401.010 34，则无沉淀。（6 ）高温下 FePO4 与 Li2CO3 和 H2C2O4 混合加热可得 LiFePO4，根据电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式为 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O42LiFePO4+ H2O+ 3CO2。考纲解读考点 内容 说明氧化还原反应 了解氧化还原反应的本质。了解常见的氧化还原反应。掌握常见氧化还原反应的配平和相关计算。 氧化还原反应方程式的书写是每年必考内容考点精讲考点一 根据题目信息书写方程式根据题目中的叙述，找出关键的字词，知道生成物是什么，写出化学方程式。典例 1（2018 届四川省成都市第七中学高三下学期三诊模拟考试）海水是一个巨大的化学资源宝库，利用海水可以获得很多化工产品。（1 ）海水淡化的方法有蒸馏法、_(填 1 种方法) 。（2 ）海水制得的饱和氯化钠溶液可以利用电解法直接制取次氯酸钠，制取的离子方程式为_。（3 ）利用制盐后的盐卤提取溴的工艺流程如下(部分操作和条件已略去):将 Br2 与 Na2CO3 反应的化学方程式补充完整 :_Br2+Na2CO3=NaBrO3+ _+_（4 ）盐卤蒸发冷却后析出卤块的主要成分是MgCl2，此外还含 Fe2+、Fe3+、Mn2+等离子。以卤块为原料制得镁的工艺流程如下(部分操作和条件已略去)：己知: 常温下 0.010mol/L 金属离子在不同 pH 下的沉淀情况如下:物质 开始沉淀 沉淀完全Fe(OH)3 2.7 3.7Fe(OH)2 7.6 9.6Mn(OH)2 8.3 9.8Mg(OH)2 9.6 步骤中需控制 pH=9.8，其目的是_。用 NaClO 氧化 Fe2+得到 Fe(OH)3 沉淀的离子反应方程式为_。步骤可以将 SOCl2 与 MgCl26H2O 混合加热制取无水 MgCl2，SOCl2 的作用是_。NaClO 还能除去盐卤中的 CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质。除去 0.2molCO(NH2)2 时消耗NaClO_g。如果沉淀 0.010mol/LMgCl2 溶液，根据表格中的数据计算，当 pH=11.2 时溶液中 c(Mg2+)=_mol/L。【答案】 离子交换法或电渗析法 Cl-+H2OClO-+H2 3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2 除去溶液中含有的 Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去或使 Mg2+以外杂质转化为氢氧化物沉淀而除去 ClO-+2Fe2+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4H+ 吸收 MgCl26H2O 中结晶水，并产生 HCl 气体抑制Mg2+的水解 44.7 1.010-5.2(3)Br2 与 Na2CO3 反应生成 NaBrO3、NaBr 和CO2，Br 元素部分由 0 价升高到+5 价，另一部分从0 价降低到-1 价，则生成的 NaBrO3 与 NaBr 的物质的量之比为 1：5，所以配平方程式为：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2，故答案为：3Br2+3Na2CO3=NaBrO3+5NaBr+3CO2；(4)盐卤加水溶解，加 NaClO 将 Fe2+氧化成 Fe3+，然后加入 NaOH 调节 pH 为 9.8，使 Fe2+、Fe3+、Mn2+转化为氢氧化物沉淀，过滤，滤液经过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤得到，氯化镁晶体，在 HCl 气氛中加热得到无水氯化镁，电解熔融的氯化镁得到 Mg；步骤中需控制 pH=9.8 在于使除 Mg2+以外的各种杂质金属离子都生成氢氧化物沉淀，以便通过过滤而除去，即控制 pH=9.8 的目的：除去溶液中含有的Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去；故答案为：除去溶液中含有的 Fe2+、Fe3+、Mn2+杂质，使之完全生成沉淀而除去；加入次氯酸钠会氧化亚铁离子为三价铁，则次氯酸钠与 Fe2+、H2O 反应生成 Fe(OH)3、Cl-和 H+，反应的离子方程式为：ClO-+2Fe2+5H2O=2Fe(OH)3+Cl-+4H+；故答案为：ClO-+2Fe2+5H2O=2Fe(OH)3 +Cl-+4H+；镁离子水解生成氢氧化镁和氢离子，Mg2+2H2OMg(OH)2+2H+，水解反应属于吸热反应，加热温度升高，水解程度增大，通入 HCl 时，增加了溶液中的c(H+)，能使水解平衡逆向移动，抑制 Mg2+水解，HCl 还能带出水份，最终得到无水 MgCl2；故答案为：吸收 MgCl26H2O 中结晶水，并产生 HCl 气体抑制Mg2+的水解；NaClO 还能除去盐卤中的 CO(NH2)2，生成盐和能参与大气循环的物质，其反应为 3NaClO+CO(NH2)23NaCl+CO2+N2+2H2O ，由方程式中物质之间的关系可知，0.2mol CO(NH2)2 消耗 NaClO 为 0.6mol，则m(NaClO)=nM=0.6mol74.5g/mol=44.7g，故答案为：44.7；根据表格数据可知，pH=9.6 时，c(OH-)=10-4.4，镁离子开始沉淀，则 KspMg(OH)2=0.01(10-4.4)2= c(Mg2+)(10-2.8)2，解得：c(Mg2+)=1.010-5.2mol/L，故答案为：1.0 10-5.2。典例 2（2018 届湖北省鄂州市高三下学期第三次模拟考试）某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te) 、三氧化二铬(Cr2O3)以及少量的金(Au)，可以用于制取Na2Cr2O7 溶液、金属铜、粗碲等，以实现有害废料的资源化利用，工艺流程如下：已知：煅烧时 Cu2Te 发生的反应为Cu2Te2O22CuO TeO2 。(1)煅烧时 Cr2O3 发生反应的化学方程式为_。(2)为提高酸浸速率，可采用的措施是_(答出两条 )。(3)浸出液中除了含有 TeOSO4（在电解过程中不反应）外，还可能含有_（填化学式） 。电解沉积过程中析出单质铜的电极为_极。(4)工业上用铬酸钠（Na2Cr2O7）母液生产各酸钾（K2Cr2O7）工艺流程如下图所示：通过冷却结晶能析出大量 K2Cr2O7 的原因是_。(5)测定产品中 K2Cr2O7 含量的方法如下：称取产品试样 2.50g 配成 250mL 溶液，用移液管取出 25.00mL于锥形瓶中，加入足量稀硫酸酸化后，再加入几滴指示剂，用 0.1000molL-1 硫酸亚铁铵(NH4)2Fe(SO4)2标准液进行滴定，重复进行二次实验。 （已知Cr2O72-被还原为 Cr3+）氧化还原滴定过程中的离子方程式为_。若三次实验消耗(NH4)2Fe(SO4)2 标准液的平均体积为 25.00mL，则所得产品中 K2Cr2O7 的纯度为_（已知 M(K2Cr2O7)=294，计算结果保留三位有效数字） 。(6)上述流程中 K2Cr2O7 发生氧化还原反应后所得溶液中除含有 Cr3+外还含有一定浓度的 Fe3+杂质，可通过加碱调 pH 的方法使两者转化为沉淀。已知c(Cr3+)为 310-5 molL-1，则当溶液中开始析出Cr(OH)3 沉淀时 Fe3+是否沉淀完全_（填“是”或“否” ） 。已知：KspFe(OH)3=4.010-38， KspCr(OH)3=6.010-31。【答案】 2Cr2O33O24Na2CO34Na2CrO44CO2 适当增大稀硫酸的浓度、升高温度、搅拌等 CuSO4(也可答 “CuSO4 和 H2SO4”) 阴 在低温条件下 K2Cr2O7 的溶解度在整个体系中最小，且K2Cr2O7 的溶解度随温度的降低而显著减小。 Cr2O72- + 6Fe2+ + 14H+ = 2Cr3+ + 6Fe3+ + 7H2O 49.0 是【解析】分析：某种电镀污泥中主要含有碲化亚铜(Cu2Te)、三氧化二铬(Cr2O3) 以及少量的金(Au)，可以用于制取 Na2Cr2O7 溶液、金属铜、粗碲等，根据流程图，煅烧时 Cu2Te 发生的反应为Cu2Te2O22CuO TeO2 ，Cr2O3 与纯碱和空气中的氧气反应生成 Na2CrO4，Na2CrO4 酸化后生成Na2Cr2O7 溶液；沉渣中主要含