2024届高考二轮复习 培优课堂2　信息运用-新情境下陌生方程式的书写 专项特训（含解析）

培优课堂信息运用——新情境下陌生方程式的书写1.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品，具有较强还原性，回答下列问题：(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag＋还原为银，从而可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银反应中，氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1，则氧化产物为__________________________(填化学式)。(2)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2，后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________________________________________。2.(2023·河源期末)纳米TiO2具有优良的光催化活性，可用于太阳能电池和污水净化等。如图示意用钛精矿[主要成分是钛酸亚铁(FeTiO3)，含少量SiO2等杂质]制备纳米TiO2的工艺流程，整个过程中钛的化合价没有变化。已知：①TiOSO4易溶于水，溶液无色透明；②SDBS(十二烷基苯磺酸钠)是表面活性剂，它能包覆在晶粒表面形成胶体，防止形成较大颗粒。(1)滤液中钛以TiO2＋的形式存在，则酸溶时FeTiO3与硫酸发生反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________；向滤液中加入Fe粉的作用是________________________________________。(2)向TiOSO4溶液中加入NH3·H2O调节溶液的pH，当pH大于2时TiO(OH)2沉淀完全，该反应的离子方程式为____________________________________________________________________________________________________________；验证沉淀充分洗涤干净的方法为_______________________________________。3.以黄铁矿(主要成分是FeS2，含少量SiO2)和软锰矿(主要成分是MnO2，含少量Fe2O3、Al2O3)为原料制备MnSO4·H2O的工艺流程如下。回答下列问题：(1)混合研磨成细粉的目的是________________________________________________________________________________________________________。“酸浸”过程得到的滤液中含有Mn2＋、Fe3＋，则该过程中主要反应的离子方程式是_________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“沉锰”时，Mn2＋参与反应的离子方程式是______________________________________________________________________________________________。4.镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料(主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2)为原料制备NixOy和碳酸钴(CoCO3)的工艺流程如图。请回答以下问题：(1)“滤渣Ⅰ”主要成分是__________________________________________。(2)“氧化”时反应的离子方程式是__________________________________________________________________________________________________，为证明添加NaClO3已足量，可用________________(写化学式)溶液进行检验。(3)“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀，该反应的离子方程式为_________________________________________________________________。5.碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常以铜阳极泥(主要成分是Cu2Te，含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如图：已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题：(1)已知Te为ⅥA族元素，TeO2被浓NaOH溶液溶解，所生成盐的化学式为____________________________________________________________________。(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2，反应的化学方程式为___________________________________________________________________________________________________________________________________；“还原”过程中，发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________。6.从分金渣(主要成分为AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中获取高纯银的流程如图所示：已知：Ksp(AgCl)＝1.8×10－10，Ksp(Ag2S)＝6.3×10－50。(1)“预处理”时主要反应的化学方程式为_________________________________________________________________________________________________。(2)“分银”时AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)eq\o\al(3－,2)的离子方程式为___________________________________________________________________，该反应的K＝________。[已知Ag＋＋2SOeq\o\al(2－,3)Ag(SO3)eq\o\al(3－,2)K′＝1.0×108.68](3)“分银渣”的主要成分为PbSO4、BaSO4、________________(填化学式)。(4)“还原”时HCHO转化为HCOOH，其化学方程式为_______________________________________________________________________________________________________________________________________。(5)该流程中可循环使用的物质为____________________________________。7.工业上“中温焙烧——钠化氧化法”回收电镀污泥中的铬已获技术上的突破。其工艺流程如下：[查阅资料]①电镀污泥中含有Cr(OH)3、Al2O3、ZnO、CuO、NiO等物质；水浸后溶液中含有Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质；②Na2SO4、Na2Cr2O7、Na2CrO4在不同温度下的溶解度如下表：温度化学式20℃60℃100℃Na2SO419.545.342.5Na2Cr2O7183269415Na2CrO484115126请回答：(1)操作①的名称是________，“水浸”后的溶液呈________性。(2)“焙烧氧化”过程中Cr(OH)3转化成Na2CrO4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反应的离子方程式为____________________________________________________________________。(4)“酸化浓缩”时，需继续加入H2SO4，使Na2CrO4转化成Na2Cr2O7，反应的离子方程式为___________________________________________________________________。8.氧化钴(Co2O3)在工业、电子、电讯等领域都有着广阔的应用前景。以铜钴矿石[主要成分为CoO(OH)，CoCO3、Cu2(OH)2CO3和SiO2，还有少量Fe、Mg、Ca的氧化物]为原料制备氧化钴(Co2O3)的工艺流程如图所示：(1)“浸泡”过程中，所得滤渣1的主要成分是________________(写化学式)，写出此过程中CoO(OH)与Na2SO3反应的离子方程式___________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)“除铜”过程中，加入FeS固体得到更难溶的CuS，写出“除铜”过程的离子方程式________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)写出过程Ⅳ的化学方程式_______________________________________________________________________________________________________________。9.稀土元素铈的化合物具有良好的光学、电学性质，广泛应用于阴极射线管(CRT)玻壳、各种平板显示、光学玻璃镜头和计算机芯片等领域。以氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3，还有少量其他稀土元素)为原料提取铈元素的一种工艺流程如图所示。已知：①铈常见化合价为＋3、＋4，四价铈有强氧化性；②CeO2既不溶于水，也不溶于稀硫酸。回答下列问题：(1)已知“氧化焙烧”中铈元素转化为CeO2，写出该步反应的化学方程式___________________________________________________________________。(2)“酸浸Ⅱ”中发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________。培优课堂2信息运用——新情境下陌生方程式的书写1.答案（1）H3PO4（2）2P4＋3Ba（OH）2＋6H2O=3Ba（H2PO2）2＋2PH3↑解析（1）氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1时，4mol氧化剂得到4mol电子时，1mol还原剂失去4mol电子，则P的化合价从＋1价升高到＋5价，氧化产物为H3PO4。（2）白磷（P4）与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba（H2PO2）2，磷元素的化合价由0价变为－3价和＋1价，根据得失电子守恒进行配平。2.答案（1）FeTiO3＋2H2SO4=FeSO4＋TiOSO4＋2H2O还原Fe3＋（2）TiO2＋＋2NH3·H2O=TiO（OH）2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)取最后的洗涤液于试管中，滴入BaCl2溶液不产生白色沉淀（检测不到SOeq\o\al(2－,4)）解析（1）FeTiO3与H2SO4反应，生成FeSO4、TiOSO4和H2O，反应方程式为FeTiO3＋2H2SO4=FeSO4＋TiOSO4＋2H2O；铁粉还原可能有部分在过滤时被空气氧化为Fe3＋；（2）题干说了“整个过程中钛的化合价没有变化”，即钛的化合价都是＋4价，所以TiO2＋与NH3·H2O反应生成TiO（OH）2↓和NHeq\o\al(＋,4)，离子方程式为TiO2＋＋2NH3·H2O=TiO（OH）2↓＋2NHeq\o\al(＋,4)；检验沉淀是否洗涤干净就是检验最后的洗涤液中是否有SOeq\o\al(2－,4)，检验SOeq\o\al(2－,4)不存在的方法：取最后的洗涤液于试管中，滴入BaCl2溶液不产生白色沉淀（检测不到SOeq\o\al(2－,4)）。3.答案（1）增大与酸的接触面积，加快反应速率3MnO2＋2FeS2＋12H＋=3Mn2＋＋2Fe3＋＋4S↓＋6H2O（2）Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O解析（1）混合研磨成细粉的目的是增大与酸的接触面积，加快反应速率，“酸浸”过程得到的滤液中含有Mn2＋、Fe3＋，是由于MnO2和FeS2反应转化而来的，故该过程中主要反应的离子方程式是3MnO2＋2FeS2＋12H＋=3Mn2＋＋2Fe3＋＋4S↓＋6H2O。（2）“沉锰”时，Mn2＋参与反应的离子方程式是Mn2＋＋HCOeq\o\al(－,3)＋NH3·H2O=MnCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O。4.答案（1）SiO2、BaSO4（2）6Fe2＋＋6H＋＋ClOeq\o\al(－,3)=6Fe3＋＋Cl－＋3H2OK3[Fe（CN）6]（3）3Fe3＋＋Na＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O＋3COeq\o\al(2－,3)=NaFe3（SO4）2（OH）6↓＋3CO2↑解析（1）原料的主要成分为NiO，含少量FeO、Fe2O3、CoO、BaO和SiO2，加入硫酸酸浸，SiO2不与稀硫酸反应，所以会出现在滤渣中，BaO与稀硫酸反应最终变成BaSO4沉淀，所以也会出现在滤渣中。（2）氧化步骤的目的是将二价铁转变成三价铁，便于在后续步骤中沉淀法除去，所以离子方程式为6Fe2＋＋6H＋＋ClOeq\o\al(－,3)=6Fe3＋＋Cl－＋3H2O；为证明添加NaClO3已足量，可检验溶液中是否含有Fe2＋，可用K3[Fe（CN）6]溶液进行检验。（3）根据黄钠铁矾渣的化学式以及调节pH时所加入的物质，结合原子、电荷守恒等，可知“调pH”过程中生成黄钠铁矾沉淀的离子方程式为3Fe3＋＋Na＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋3H2O＋3COeq\o\al(2－,3)=NaFe3（SO4）2（OH）6↓＋3CO2↑。5.答案（1）Na2TeO3（2）Cu2Te＋2O2＋2H2SO4=2CuSO4＋TeO2＋2H2OTe4＋＋2SO2＋4H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋Te↓＋8H＋解析（1）Te与S同主族，SO2与氢氧化钠反应生成Na2SO3，所以TeO2与浓NaOH溶液反应生成盐的化学式为Na2TeO3。（2）“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2，反应的化学方程式是Cu2Te＋2O2＋2H2SO4=2CuSO4＋TeO2＋2H2O；“还原”过程中，四氯化碲与二氧化硫反应生成单质碲和硫酸，反应的离子方程式是Te4＋＋2SO2＋4H2O=2SOeq\o\al(2－,4)＋Te↓＋8H＋。6.答案（1）2FeCl3＋Ag2S=2FeCl2＋S＋2AgCl（2）AgCl＋2SOeq\o\al(2－,3)Ag（SO3）eq\o\al(3－,2)＋Cl－1.8×10－1.32（3）S（4）2AgCl＋HCHO＋H2O=2Ag＋HCOOH＋2HCl（5）盐酸解析分金渣中加入氯化铁进行“预处理”，氯化铁具有氧化性，能与硫化银发生氧化还原反应生成氯化亚铁、单质硫、AgCl；“分银”时，加入亚硫酸钠，AgCl与Na2SO3反应生成Ag（SO3）eq\o\al(3－,2)，而PbSO4、BaSO4及“预处理”时生成的单质S不溶于水，则分银渣为PbSO4、BaSO4、S；“沉银”时加入盐酸，使Ag（SO3）eq\o\al(3－,2)生成氯化银沉淀；“还原”时氯化银与甲醛反应生成甲酸、单质银和氯化氢。（2）“分银”时AgCl与Na2SO3反应生成Ag（SO3）eq\o\al(3－,2)和氯离子，离子方程式为AgCl＋2SOeq\o\al(2－,3)Ag（SO3）eq\o\al(3－,2)＋Cl－；则K＝eq\f(c[Ag（SO3）eq\o\al(3－,2)]×c（Cl－）,c2（SOeq\o\al(2－,3)）)＝K′×Ksp（AgCl）＝1.0×108.68×1.8×10－10＝1.8×10－1.32。7.答案（1）过滤碱（2）4Cr（OH）3＋4Na2CO3＋3O2eq\o(=,\s\up7(高温))4Na2CrO4＋4CO2＋6H2O（3）AlOeq\o\al(－,2)＋H＋＋H2O=Al（OH）3↓（4）2CrOeq\o\al(2－,