新高考化学二轮复习化学工艺流程学案

化学工艺流程

I回扣---核心知识I

一、化学式、电子式的书写

1.分别写出下列几种物质的电子式

•O,H

⑴羟基(一OH)H^0

H：N：H

(2)氨气(NH3)0H。

H：O：C1：

(3)次氯酸(HC10)C」…。

NabE：O：O：]2-Na+

(4)Na2O2S一一-

⑸NaH囱Na+[:Hl,

H

Na+[H：B：H「

(6)NaBH40H0

H

[H：N：H]+[:Hr

(7)NH4H□Ho

2.写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价

(DC1O2c二氧化氯回土4

(2)HC1O4®高氯酸0+7

(3)KC1O3附氯酸钾囱+5

(4)NaC102c亚氯酸钠回+3

(5)NaC10国次氯酸钠0+1

3.无机含氧酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的氧化物称为该酸的酸酎,

如C02为碳酸的酸酎。根据题目要求填空：

⑴硝酸酸酊的化学式为囤N2O5,其中氮的化合价为国土£。

(2)已知N2O3是亚硝酸的酸酎，亚硝酸、亚硝酸钠的化学式分别是因HNCh、

0NaNO2o

(3)N2O4中氮的化合价为国土4，将N2O4通入足量水中产物的化学式分别为

国HNCh、网NO。

(4)KCN的名称是因氟化钾,电子式是CK一匚C：：N：］,碳的化合价为回

+2。

HH

H：N：N：H

⑸联氨(N2H4)的电子式是困••一，氮的化合价是国一2。

4.工业上曾用电石(CaC2)与水反应制取乙快(CH三CH)。

(l)CaC2和乙怏(CH三CH)中碳原子均满足8电子稳定结构，分别写出二者的

电子式：

回Ca2+匚C㈠C：了一、^H：C；=C：Ho

(2)CaC2与水反应的化学方程式为

♦CaC2+2H2O===Ca(OH)2+C2H2t。

5.氧原子形成的原子团有很多，如。2-、O歹、Ojo

r•Q,］2—r•Q•Q•i2-

(1)分别写出。2-、0歹的电子式：国，/、.•・・，・.。

(2)离子化合物O2［PtF6］中含有01，则钳元素的化合价为国+5,它可由PtF6

+O2=O2［PtF6］反应制得，其中氧化剂是S皿(填化学式)。

二、陌生非氧化还原反应方程式的书写

(一)根据“广义”的水解书写

1.写出亚硫酰氯(S0C12)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：BS0C12+

H2O=SC)2t+2HC1」。

2.一氯胺(NH2C1)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：

网NH2cl+H2O===NH3+HC10。

3.四氯化硅与烧碱溶液反应生成两种盐的化学方程式：-SiC14+

6NaOH===Na2SiO3+4NaCl+3及0。

4.常用尿素［CO(NH2)2］除去工业废水中CE+,流程为：

pco2f

3+3+

Cr废水尿素》Cr(0H)3j,完成该转化的离子方程式：B2Cr+3CO(NH2)2

L滤液

+9H2O=2Cr(OH)3I+3CO2t+6NH丸

(二)根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写

5.根据要求完成下列化学方程式

⑴25℃,H2c2。4和HF两种酸的电离平衡常数如下:

25

H2C2O4Kal二=x10Ka2==x10

HFKa=XW4

则H2c2。4溶液和NaF溶液反应的离子方程式：回H2c2O4+F--HF+

HC2QTQ

(2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应可制硼酸(H3BO3),写出反应的化

学方程式：回Na?B4C)7+H2so4+5H2O=Na2so4+4H3BO3□

(三)应用“平衡转化”思想书写

6.沉钻工艺流程如图所示，请写出“沉钻”过程中的离子方程式：回3+

+2HCOA=COCO3I+CO2t+H2O。

广滤液

(CosWR液)「国」国—

!」CoCC)3固体

NH4HCO3溶液

7.利用制磷肥的副产物氟硅酸钠(Na2SiF6)生产冰晶石(Na3A1F6)的工艺流程

如下：

氨水NaA102溶液

Na2siF6f历葡一|过滤I口俅力加热H过滤HI-NagAlFf

滤Lx气L滤L

(1)分解过程发生的反应为Na2SiF6+4NH3-H2O=2NaF+4NH4F+XI+

2H2Oo工业上把滤渣X叫白炭黑，其化学式为网Si02。

(2)水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为-2NaF+4NH4F+

水浴加执

NaA102^^^^Na3AlF6I+4NH3t+2H2O。

(四)根据对热稳定性的理解书写

8.Li2co3、FeC2O4-2H2O和SiCh粉末均匀混合，在800℃的氨气中烧结6

小时制得Li2FeSiO4o写出该反应的化学方程式：0LizCOi+FeC2O4-2H2Q+

SiCh三曰Li2FeSiO4+COt+2CCht+2H?0t。

9.“煨烧”偏钮酸镂(NH4Vo3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钢

(V2O5),写出该反应的化学方程式：附2NH4VO3=^=V2O5+2NH3t+H2O2。

三、陌生氧化还原反应方程式的书写

(一)氧化还原反应方程式的书写

1.(1)将废轨催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反

应，所得溶液显酸性，含V02+、K\SOr等。写出该反应的化学方程式：SV2O5

+K2s03+2H2so4=2VOSO4+K2s。4+2H2。。

(2)向上述所得溶液中加入KC103溶液,充分反应后，溶液中新增加了V01

CFo写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向码C10,十

6V6e。2++3H2O=C1+6Vo日+6H+。

2.NaCKh是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工

艺如图所示：

⑴写出“反应”步骤中生成C102的化学方程式：^2NaClQ3+SO2+

H2so4=2002+2NaHSO4。

(2)''尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2o写出此吸收反应的化学

方程式：回2cle)2+H2O2+2Na0H=2NaC102+O2+2H2O。

3.SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的

NQ,排放，其工作原理：

氧化处理

后的尾气N2.H2O

(N02.。2等)

⑴尿素［CO(NH2)2］水溶液热分解为NH3和C02,该反应的化学方程式：画

△

CO(NH2)2+H2O=^=2NH3f+82t。

催化剂

(2)反应器中NH3还原N02的化学方程式：圆8NH3+6NO2-=7N2+12H2。。

(3)当燃油中含硫量较图时，尾气中S02在02作用下会形成(NH4)2SO4使催

化剂中毒，用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成：区2s02+02+4NH3+

2H2O=2(NH4)2SO4。

(二)电极产物的判断与方程式书写

4.如图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HC1-NH4cl为

电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。

汗用电器IqHa、NH4CI

IH2

n11n

(1)请写出该电池的正极反应式：国N2+6e「+8H+=2NHK

(2)生产中可分离出的物质A的化学式为国NH4C1。

5.某研究小组以太阳能电池为电源，以稀硫酸为电解质溶液，通过电解C02

制备乙醇，模拟装置如图所示，其中M、N为石墨电极。

(1)N极连接太阳能电池的囱正极，电极反应式为：

国2H2。-41=O2+4H工

(2)写出M极的电极反应式：-2c02+出e-+12H+===CH3cH2OH+3H20。

四、高考试题中化学方程式的书写

1.Li4Ti50i2和LiFeP04都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要

成分为FeTiCh,还含有少量MgO、SiCh等杂质)来制备。工艺流程如下：

»Ti02yH2。双氧水LiOH口2T“0i5Li2c：。3..TQ

滤4512

钛

水

解

盐沉淀氨水”曲沉淀

一

酸一

铁

-液

酸

过

滤

矿浸①

2也令双氧水过滤一FePOjizE、H2c2O4

*滤液②藤酸“一»沉淀高温宝烧②'LiFePO4

滤

渣

［涉及反应］

①“酸浸”后，钛主要以TiOCl1形式存在,其反应的离子方程式为项氏IQ

+4H++4Cr=Fe2++TiOCliz+2H2Oo

।富7日

②由FeP04制备LiFePCU的化学方程式为画2FePCU+Li2cCh+H2c2O4望坦

2LiFePO4+3CCht+H2Ot。

2.以工业生产硼砂所得废渣硼镁泥为原料制取MgSO4-7H2O的过程如图所

示：

Ca(ao)2,MgO

硼镁泥一丽］滤I~►磕卜|过浓缩严―

滤渣1滤渣2滤渣3

MgSO4-7H2O浓缩结晶］一

硼镁泥的主要成分如下表:

MgOSiO2FeO>Fe20sCaOAb03B2O3

30%〜40%20%〜25%5%〜15%2%〜3%1%〜2%1%〜2%

［涉及反应］

①酸解中发生的主要离子方程式为

画MgO+2H===Mg2++H2。；

♦FeO+2H+==Fe2++H2。；

-Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O；

区A12O3+6H+=2AF++3H2O；

②除杂中发生的主要离子方程式为

圆2H++ClCT+2Fe2+=2Fe3++cr+H2O；

画2Fe3++3MgO+3H2O=2Fe(OH)3I+3M『+；

-2Al3++3MgO+3H2O=2A1(OH)3I+3Mg2+。

3.以硅藻土为载体的五氧化二钗(V2O5)是接触法生产硫酸的催化剂。从废钮

催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钮催化剂的主要

成分为：

物质

V2O5V2O4K2s04SiO2FezChA12O3

质量分数/%22〜2860〜651-2<1

以下是一种废帆催化剂回收工艺路线:

H2SO4KC1O3KOH淋洗液NH4C1

IIIII

废钮展L座L血L交换「施Lv0

催化剂25

废渣1废渣2流出液

［涉及反应］

①“酸浸”时V2O5转化为vol的离子方程式：

画V2O5+2H+=2VOHH2。。

②“氧化”时，所发生的离子方程式：

西6VO2++C1O丁+3H2O=6VO去+C1+6H+。

③“煨烧”偏帆酸镂（NH4Vo3）时，发生反应的化学方程式：0

△

2NH4Vo3^^V2O5+2NH3t+H2O。

11月纳—思维升华|

1.原料预处理的方法及目的

方法目的

将块状或颗粒状的物质磨成粉末或将液体雾化，增大反应物接触

研磨、雾化

面积，以加快反应速率或使反应更充分

使固体在高温下分解或改变结构、使杂质高温氧化、分解等。如

灼烧（煨烧）

煨烧石灰石、高岭土、硫铁矿

向固体中加入适当溶剂或溶液，使其中可溶性的物质溶解，包括

浸取

水浸取、酸溶、碱溶、醇溶等

在酸性溶液中使可溶性金属离子进入溶液，不溶物通过过滤除去

酸浸

的过程

过滤固体与液体的分离

滴定定量测定，可用于某种未知浓度物质的物质的量浓度的测定

蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就

蒸发结晶

会呈晶体析出

蒸发浓缩蒸发除去部分溶剂，提高溶液的浓度

水洗用水洗去可溶性杂质，类似的还有酸洗、醇洗等

溶解、去氧化物（膜）、抑制某些金属离子的水解、除去杂质离子

酸作用

等

去油污，去铝片氧化膜，溶解铝、二氧化硅，调节pH、促进水

碱作用

解（沉淀）

2.物质分离、提纯的六种物理方法

把不溶性的固体与液体进行分离的操作力

I过滤I一

法,如除去粗盐水中的不溶固体

把可溶性固体混合物通过溶解度的不同而

将物质进行分离提纯的方法，如KNO3和

iNaCl的分离

蒸储用于分离沸点相差较大的液体混合物，如

(分㈱酒精和水的分离

：利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度不

—同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂

匣q一：组成的溶液中提取出来，如用CCL从碘水

i中萃取碘

分离两种互不相溶的液体，分液时先把下

|分液|一层液体从下口流出，再把上层液体从上口

倒出

垂］一；而于芬画面体渔谷物中窠二房井牵的苗芬

3.循环物质、副产品、滤渣及滤液成分的确定

(1)循环物质的确定