2020届高三化学二轮备考(非选择题突破)：物质转化中“核心反应”方程式的书写【考点透析答案+解

1、2020届高三化学二轮备考(选择题突破)：工艺流程中“核心反应”方程式的书写【考点透析】1.归纳化工流程题中主要涉及的 5类离子反应(1)难溶物溶解的离子反应ZnCO溶于稀硫酸：ZnCO+ 2H+= Zn2+ + HO+ CO TCr(OH)3溶于盐酸：_ _+_ 3+_Cr(OH)3+3H =Cr +3H2OAl(OH)3溶于强碱：Al(OH)3+ OH =AlO2 + 2H2O(2)沉淀转化的离子反应ZnS 转化为 CuS ZnS+ CuT ICuS Zn2+AgCl 转化为 Agl : AgCl+ I1 Agl + ClMg(OH)转化为 Fe(OH>:3Mg(OH)+2Fe&qu

2、ot;2Fe(OH)3+3Mg+(3)同种元素在同种价态、不同pH下转化的离子反应CrO2一在酸性条件下转化为Cr2O7 :2CrC2 + 2H+ =CrO7 + H2OVO5在酸浸时转化为VC2:V2Q+2H+=2VC + H2CCr(OH)3在碱性条件下转化为Cr(CH) 4:Cr(OH)3+ OH = Cr(OH)4(4)与量有关的离子反应向Ca(OH»溶液中滴加NaHCOS液NaHCOS液少量：_= _一 _2+_ _ _ ,_HCO+OH + Ca =CaC。+ H2ONaHC3O§液过量：2HCO + 2OH + Ca2+ =CaCa + CO + 2HO向Na

3、HSO容液中滴加Ba(OH溶液加Ba(OH%溶液至SO恰好沉淀：即 + OH + SO + Ba2+=BaSU + HO加Ba(OH溶液至溶液呈中性：2H+ + 2OH + SO +Ba2=BaSQ + 2HO(5)涉及氧化还原反应的离子反应KMnOW盐酸反应生成MnC2和C12：2MnO+ 10Cl + 16H+ =2Mn + 5Cl2 T + 8HO碱性条件下NaClO将Fe(OH)3氧化为NaFeO:2Fe(OH)3+ 3ClO + 40H=2Fe6 + 3Cl + 5HO 2.反思书写离子方程式时的注意事项(1)观察离子方程式中的符号是否正确、合理，如不可逆反应用"=,可逆反

4、应用“”，气体符号为“T"，沉淀符号为。(2)离子方程式中必须用化学式表示的物质有难溶于水的物质 (如AgCl、 BaSO等)、难电离的物质(如弱酸、弱碱等)、非电解质(如SO、CO等)。(3)离子方程式中的微溶物如Ca(OH)等有时用化学式表示，有时用离子 符号表示。作为反应物时，若为澄清溶液则写离子符号，若是浊液则写化学式； 作为生成物时一般写化学式。(4)注意酸式盐中酸式酸根离子的书写方式，多元弱酸的酸式酸根离子，在 离子方程式中不能拆开写，如NaHCOfc水溶液中的离子是N成和HCO,其中HCO 不能拆写成印和cO一；而多元强酸的酸式酸根离子在水溶液中可完全电离，如 NaHS

5、OS水溶液中的离子为N中、凹和SO,(5)注意灵活应用电荷守恒及氧化还原反应中的得失电子守恒，判断离子方 程式是否正确。1 .把握陌生氧化还原反应方程式的书写步骤根据元素化冷价的升酹,判:断轼化剂，还原剂、 出化产物.述鼠产物| «* -«*»«»»« W *«*9*-«*«» V*VBW9iVHV«-V-P不“，技家化剂还瞬*汪原产物I氧化产物步写出方: 笫二?J程式，根据叫失中,子守相配甲卜述四种物质Q '-'三刀口 根据电荷中恒柳反应物的馥藻性,在方程式

6、左边':，二步J :或右边朴充H*, Qi或为。等第四步1版据质用守恒限平反应力程式. I2.学会氧化还原反应产物的判断(1)常见氧化剂及其还原产物氧化剂Cl2(X2)QL 3 +Fe酸性KMnOMnO酸性K2Cr2O7HClO还原产物Cl (X )H2O/ O2 /OH2FeMrn+ - 2 + MnCr3+Cl氧化剂ClO3浓HSOHNOH2Q(H +)PbOFeO (H +)NaBiO还原产物ClSONO(浓)、NO耐)H2OPtTFe3+Bi3+(2)常见还原剂及其氧化产物还原剂金属单质L 2 +FeH2S/S2SO/SOHI/INH3NHCO氧化产物金属离子L 3 +FeS、

7、SOSO、 sOI 2N、NOCO陌生反应方程式的书写思路首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式，再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型：(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应，遵循质量守恒定律。(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应，除遵循质量守恒外，还要遵循得失电子守恒规律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒规律)即可。【提升训练】1. （2019 唐山模拟）锲矿渣中主要含有 Ni（OH）2和NiS,还有Fe、Cu Ca MgZn等元素的杂质，由锲矿渣制备碳酸锲的流程如下：稀藐酸 MaClQ, N咏NiS NaFN 迎0 3已知：含锲浸出液

8、中阳离子主要有 Ni2+、Fe"、CiT、CsT、Mj、Zn2 0常 温下，部分物质的溶度积常数如下表：难溶物NiSZnSCuSCaEMgF溶度积常数1.07 X10212.93 X 10 251.27 X 10 364X10 117.42 X10 11请回答下列问题：写出含锲矿渣浸取时生成硫单质的离子方程式：（2）加入NaCO溶液沉铁时生成的沉淀1为难溶于水的黄钠铁研NaFe3（SO） 2（OH）6,同时生成一种无色气体，写出此反应的离子方程式：解析：含锲矿渣经稀硫酸、NaClO溶液浸取，得到含Ni2+的浸出液的过程中 发生的主要反应为 Ni（OH"+ 2H+=N2+ +

9、 2HQ 3NiS+ ClO3 + 6H+=3N2+ + 3S + C+ 3HO,向含锲浸出液中加入NaCO溶液，得到的沉淀1为NaFe（SO。2（OH）6, 除去Fe3+;向溶液1中加入NiS,发生沉淀的转化，得到的沉淀 2为CuS,除去 Cu2+;向溶液2中加入NaF,得到白沉淀3为Ca& MgF,除去CeT、M（2+;溶 液3中含有Ni2+、Zn2+,加入有机萃取剂萃取，Zn2+进入有机层形成络合物，水 层中含有Ni2+,分液后再向水层中加入 NaCO,可彳4到NiCOo(1)根据以上分析可知，含锲矿渣浸取时生成硫单质的离子方程式为3NiS+ C1O3 + 6H+ =3N2+ 3

10、S+ Cl + 3HO= (2)加入NaCO溶液沉铁时，生成黄钠铁 研NaFe3(SQ)2(OH)6沉淀和一种无色气体，该气体为 CO,反应的离子方程式为 Na+ + 3Fe3+ + 2SO + 3H2O+ 3CO =NaR<SQ)2(OH)6 ； + 3CO 3答案：(1)3NiS + ClOT+6H+ =Cl +3S+ 3Ni2 +3h2O(2)Na + + 3Fe3+ 2SO + 3HO+ 3CO =NaFe(SQ) 2(OH)6 J + 3CO T 2.工业上“中温焙烧一一钠化氧化法”回收电镀污泥中的铭已获技术上的突破。其工艺流程如下：NaglK 电UjSOji NdiaCraO

11、j 溶液器一-a不I，化浓缩"，掾作口) 疝网加倒一潴% 濡渣IT N:峭体回收Cu.ki查阅资料电镀污泥中含有Cr(OH)3、AI2Q、ZnO CuO NiO等物质；水浸后溶液中含有 NaCrQ、NaAlO、NaZnO等物质；NaSO、NaCm。、NaCrQ在不同温度下的溶解度如下表：、，温度化学式20 C60 C100 CNaSO19.545.342.5NaCrzO183269415NaCrQ84115126请回答：(1)操作的名称是,“水浸”后的溶液呈性。 “焙烧氧化”过程中Cr(OH)3转化成NaCrQ的化学方程式为(3)滤渣II的主要成分有Zn(OH)2和X,生成 X的离子

12、反应方程式为o(4) “酸化浓缩”时，需继续加入 HSO,使NaCrQ转化成NaCrzQ,反应离子的方程式为解析：(1)操作是从溶液中分离出滤渣，操作的名称是过滤；水浸后溶液中存在NaCrQ、NaAlQ、NaZnQ等都为强碱弱酸盐，水解后呈碱性。(2)焙烧氧化过程中有氧气参加反应，可知还应生成水，反应的化学方程式为4Cr(OH)3+ 4NaCO+ 3O=4NaCrO4+ 4CO+ 6HQ (3)水浸后溶液中存在 NaCrQ、NaAlQ、 NaZnO等物质，加入硫酸调节溶液的 pH可得到Zn(OH、Al(OH%沉淀，NaAlO 加入酸生成 Al(OH)3沉淀的离子方程式为 AlO2 + H+ H

13、2O=Al(OH) J。 (4)Na 2CQ转化成 NaC2。的离子方程式为 2Crj + 2H+ =CrC7 + HO=答案：(1)过滤 碱 (2)4Cr(OH) 3+4NaCO + 3O=4NaCrQ+4CO + 6H2O (3)AlO 2 + 4 + H2O=Al(OH) J (4)2CrO 2 + 2H+ =CrO + HO3. (2018 全国卷ID节选)KIO3是一种重要的无机化合物，可作为食盐中的 补碘剂。回答下列问题：(1)KIO3的化学名称是。(2)利用“KCIQ氧化法”制备KIO3工艺流程如下图所示：Kc一歌胃嚷牌f 1,网 匚广池液“酸化反应”所得产物有KH(IO3)2、

14、Cl 2和KCl。“逐Cl2”采用的方法是。“滤液”中的溶质主要是 。“调pH'中发生反应的化学方程 式为解析：（1）KIO3的化学名称为碘酸钾。（2）Cl 2的溶解度随温度的升高而降低，所以可以用加热的方法来达到“逐 C12”的目的；KH（IO3）2和KCl的分离可以根据溶解度的不同，采用结晶法分离， 滤液中的溶质主要是KCl,要使KH（IO3）2转化为KIO3,可以加入KOHS节pK发 生反应：KH（IO3）2+ KOH=2KIG H2O 或 HIQ+ KOH=KQ H20,从而避免引入 新的杂质离子。答案：（1）碘酸钾 （2）加热 KCl KH（Q）2+KOH=2K3。HO（或

15、HIQ + KOH=K。HO）4. （2019 大连模拟）NaBiO3可作为测定钮的氧化剂，BizQ在电子行业有着 广泛应用，可利用浮选过的辉钿矿（主要成分是Bi2s3,还含少量SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下:落落nit施, IbiL状铤NaBiOJNWH.WKJ已知：NaBiO难溶于水回答下列问题：溶液I中主要成分为BiCl 3> FeCL,则滤渣I的主要成分是0海绵状钿与盐酸、HQ反应的化学方程式是向溶液田中加入NaOH和NaClO发生反应的离子方程式是从反应后的混合体系中获得纯净NaBiQ,操作II包括解析：（1）向辉钿矿中加入FeCL、盐酸，得到的溶液I中主要成分为 BiC

16、l3、FeCl2,说明FeCl3转化为FeCL,显然有氧化还原反应发生，铁元素被还原，则 硫元素被氧化，故有单质硫生成，因此滤渣I的主要成分有反应生成的S及不参与反应的SiO2。（2）溶液I中主要成分为BiCl3、FeCL,加入适量铁粉，置换出Bi,海绵状钿为 Bi;向溶液in中加入(NH4)2CO后发生反应生成(BiO) 2CO, (BiO) 2CO中钿元素为+ 3价，故海绵状钿与盐酸、H2Q反应生成BiCl 3,化学方 程式为2Bi+3HO + 6HCl=2BiCl3+ 6HA (3)溶液田的主要成分为 BiCl 3,向其 中加入NaOHF口 NaClO后反应生成NaBiQ, Bi&quo

17、t;支组NaBiC3, ClO得组Cl ,根 据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒配平离子方程式为Nsf + Bi3+ ClO + 4OH=NaBi(3)； + C1+ 2代。从反应后的混合体系中获得纯净 NaBiQ,操作II为过 滤、洗涤、干燥。答案：(1)SiO2、S(2)2Bi +3h2Q+6HCl=2BiCl3+6HO(3)Na +Bi3 +ClO +4OFH =NaBO + Cl + 2Ho 过滤、洗涤、干燥5. NiSQ 6HO是一种绿色易溶于水的晶体，可由电镀废渣 (除锲外，还含 有铜、锌、铁等元素的化合物杂质)为原料获得。操作步骤如下：弱pH,加HgOj. 加废桶破吟J滤液.加入

18、卜咤展商调出淀液N曳I酒I地播：门时弹I n 1盘鼻I配裤系列基作(1)向滤液I中加入 FeS固体是为了生成更难溶于水的硫化物沉淀而除去Cj +、Zn2 +等杂质，则除去 Cd +的离子方程式为(2)根据对滤液n的操作作答：向滤液II中加 HQ发生反应的离子方程式为 调 滤 液 n pH 的 作 用 是滤液n中杂质金属离子是否除尽的操作和现象是(3)滤液田溶质的主要成分是 NiSQ,力口 NaCO过滤后得到NiCO固体，再加 适量稀硫酸溶解又生成 NiSO ,这两步操作的目的是（4） 得到的NiSO4 溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等一系列操作可得到NiSQ - 6Ho晶体。为了提高产率，蒸发

19、浓缩、冷却结晶、过滤后得到的母液要循环使用，则应该回流到流程中的位置。 （ 填 a、 b、 c、 d）如果得到产品的纯度不够，则应该进行 操作（填序号）。A.蒸储B.分液C.重结晶D.过滤解析：废渣（除含锲外，还含有Cu> Zn、Fe等元素的化合物杂质），在硫酸 溶解后过滤后除去不溶性物质，滤液I含有 Fe' Ni2+、Zn： 加十等，加入FeS 可除去Cd+、Zn 然后加HQ是将Fe2+氧化成Fe3+,调节溶液pH使Fe“形成 Fe（OH）3沉淀而除去，滤液田含有可溶性硫酸盐，为NaSO、NiSO再加NaCO沉淀Ni2+,过滤、洗涤，然后与硫酸反应生成 NiSQ晶体。（1）Fe

20、S除去CuT的反应 是沉淀的转化，发生反应的离子方程式为FeS Cu2 =CuS Fe2 。 （2） 向滤液II中加HO的目的是将Fe2+氧化Fe”,反应的离子方程式为 2Fe2+ + H2Q+ 2H+ =2Fe+ +2Hd调滤液H pH的目的是除去Fe3 0检验Fe"是否除尽时，用 试管取少量滤液田，滴加几滴KSCN§液，若无颜色变化，则Fe"已除净。（3）NiSO4 与NaCO反应生成NiCQ沉淀，然后过滤，再加适量稀硫酸溶解又生成NiSQ,这样可提高NiSQ的浓度，有利于蒸发结晶（或富集NiSQ）。（4）为了提高产率， 过滤后得到的母液要循环使用，应该回流到

21、流程中d中循环使用；产品的纯度不够需要重新溶解、浓缩、结晶析出得到较纯净的晶体，实验操作为重结晶。答案：（1）FeS Cu2 =CuS Fe2（2） 2Fe2H2O22H =2Fe32H2O除去Fe3用试管取少量滤液m,滴加几滴KSCNg液，若溶液不变红色，则 Fe3+已除尽（3）增大NiSQ的浓度，利于蒸发结晶（或富集NiSO）（4） d C6钴（Co） 及其化合物在工业上有广泛应用。为从某工业废料中回收钴，某学生设计流程如图（废料中含有Al、Li、CqQ和Fe2Q等物质）。溶液及酸Wpll4 画田+帖渔咂碱*浸出液iii国呼一> M 沉淀*:mNaTOjf 溶液含“溶液(回收狂)广小

22、此高温草酸特 1 挂酸 cncoa 心粉一品体也草麻”大加已知：物质溶解性：LiF难溶于水，LizCO微溶于水。请回答:(1) I中发生反应的化学方程式为 如是 氧化还原反应，在方程式中用单线桥标记电子转移： 如不是，此步略。(2)写出步骤H中CO2O3与盐酸反应生成 Cl2的离子方程式 废渣中的主要成分除了 LiF外，还有。NaF与溶液中的Li+形成LiF沉淀，此反应对步骤IV所起的作用是(5)在空气中加热10.98 g草酸钻晶体(CoC2O4 2H2O)样品，受热过程中不同温度范围内分别得到一种固体物质，其质量如下表。已知：M(CoC2O4 - 2H2O)=183 g/mol。温度范围/

23、C固体质量/g1502108.822903204.828909204.5经测定，加热到210 C时，固体物质的化学式为 。加热到210 290 C过程中产生的气体只有CO,此过程发生反应的化学方程式是 _温度高于890 C时，固体产物发生分 解反应，固体产物为。解析：(1)Al与NaOH§液反应的化学方程式为 2Al +2NaOH 2H2O=2NaAlO+ 3H2 T,用单线桥表示电子转移时，要改成6 mol H2O,因为反应中的氧化剂是水，不是NaOH (2)Co2O3氧化盐酸中HCl为CL,钻元素化合价由+ 3价降低 为+2价，氯元素化合价由-1价升高为0价，根据化合价升降总数相

24、等、电荷 守恒和原子守恒得离子方程式为CqQ+ 6H+ + 2Cl =2C& + CI2 T + 3HQ (3)调节pH的目的是为了使铁离子转化为氢氧化铁沉淀， 从而除去铁元素杂质。(4) 在步骤田中形成LiF沉淀，可以除去大量的Li+,避免在步骤IV中形成LizCO沉 淀，以保证得到的CoCO勺纯度。(5)晶体的物质的量口=与98 mol =0.06 mol,Io3失去结晶水应为 0.12 mol ,固体质量变化=0.12X18 g =2.16 g ,由表中数据 可知，150 C210 固体质量变化为 10.98 g-8.82 g=2.16 g,说明210 C 失去结晶水得到CoGC

25、4。210 C290 C过程中是CoGQ发生分解反应，产生的 气体只有CO ,依据碳原子守恒得到生成 CO物质的量为0.12 mol,质量为0.12 X44 g = 5.28 g，但是固体质量共计减小为 8.82 g -4.82 g =4 g,说明有气体 参加反应，该气体只能为 Q,反应的Q为5.28 g-4 g=1.28 g,其物质的量为1.2832mol =0.04 mol。所以 n(CoGO) ： n(O2) ： n(CQ) = 3 ： 2 ： 6,可得反应的化、一210290 C、i、q, 学万程式为3CoGQ+2Q 0= CqQ+6CQ 温度局于890 C时，固体广物发生分解反应，得

26、到固体的质量为 4.5 g ,其中含有钻元素的质量为 0.06 X 59 g =3.54 g ,所以固体中含有氧元素的质量为 0.96 g ,氧原子的物质的量为 0.06 mol ,固体产物为 CoO答案：(1) 2Al + 2NaOH-2H2O=2NaAl2> 3Hd 6e-I I2A1-H2NaOH-HH0O2NaAlQa+3Hj t +4H2O(2) Co 2O3+ 6H + 2Cl =2Co+ C12T + 3H2。Fe(OH) 3(4)防止锂离子结合碳酸根离子形成碳酸锂沉淀一一一 一一一210290 C 一一 一一一(5)CoC2O4 3CoCQ + 2Q=29°= CqQ + 6CO CoO7. (2019 全国卷I )硼酸(H3BO)是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工业。一种以硼镁矿(含MgB2QH2Q SiO2及少量FeQ、ALQ)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下： 作g箱液法洗IJf落尸郸t逑子一HiBTh 调 pl -*1体4.收I1沉, i mk(oh卜，m©l流氧J1YEjneth耐激 理液回答下列问题：(1)在95 C