信息运用——新情境下陌生方程式的书写 2024届高三化学二轮复习培优练2(含解析)

培优练2 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.(1)写出LiCoO2与草酸(H2C2O4)反应生成CoC2O4沉淀的化学方程式：______________________________________________________________________
_____________________________________________________________________。
(2)实验室以锌灰(含ZnO、PbO、CuO、FeO、Fe2O3、SiO2等)为原料制备Zn3(PO4)2·4H2O的流程如下。
滴加KMnO4溶液后有MnO2生成，该反应的离子方程式为_____________________________________________________________________。
(3)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示。
已知：
Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H＋、Co2＋、Fe3＋、Ni2＋等。
Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。
沉淀物 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2
完全沉淀时的pH 3.7 9.0 9.2
①“酸浸”时发生的主要反应是__________________________________________
______________________________________________________(写离子方程式)。
②写出高温煅烧时发生反应的化学方程式_________________________________
____________________________________________________________________。
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)的离子方程式为_____________________________________________________________________，
该反应的K＝________。[已知Ag＋＋2SO??Ag(SO3)　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 ℃
Na2SO4 19.5 45.3 42.5
Na2Cr2O7 183 269 415
Na2CrO4 84 115 126
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________________________________。
参考答案
1.(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，4 mol氧化剂得到4 mol电子时，1 mol还原剂失去4 mol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.(1)4H2C2O4＋2LiCoO2===Li2C2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑(或5H2C2O4＋2LiCoO2===2LiHC2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑)
(2)MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋
(3)①Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑
②2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2
解析　(1)分析LiCoO2中钴元素的化合价为＋3价，生成物CoC2O4中钴元素的化合价为＋2价，说明＋3价钴把草酸氧化生成CO2，Li元素的存在形式为Li2C2O4或LiHC2O4，反应的化学方程式为4H2C2O4＋2LiCoO2===Li2C2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑(或5H2C2O4＋2LiCoO2===2LiHC2O4＋2CoC2O4↓＋4H2O＋2CO2↑)。(2)锌灰被稀硫酸“浸取”后，溶液中有Fe2＋，KMnO4溶液氧化Fe2＋生成Fe3＋，自身被还原为MnO2，反应的离子方程式为MnO＋3Fe2＋＋7H2O===MnO2↓＋3Fe(OH)3↓＋5H＋。(3)①含钴废料中含有Co2O3、MnO2、NiO、Fe3O4，“酸浸”后的溶液中含有Co2＋，“酸浸”时发生的主要反应为Co2O3氧化H2O2，生成O2和Co2＋，反应的离子方程式为Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑。②高温煅烧时，Co2(OH)2CO3被氧化为Co2O3，所以反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2。
3.(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＋＋HCO＋ NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋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＋＋HCO＋ NH3·H2O===MnCO3↓＋NH＋H2O。
4.(1)SiO2、BaSO4
(2)6Fe2＋＋6H＋＋ClO===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O　K3[Fe(CN)6]
(3)3Fe3＋＋Na＋＋2SO＋3H2O＋3CO===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＋＋ClO===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＋＋2SO＋3H2O＋3CO===NaFe3(SO4)2(OH)6↓＋3CO2↑。
5.(1)Na2TeO3　(2)Cu2Te＋2O2＋2H2SO4===2CuSO4＋TeO2＋2H2O　Te4＋＋2SO2＋4H2O===2SO＋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===2SO＋Te↓＋8H＋。
6.(1)2FeCl3＋Ag2S===2FeCl2＋S＋2AgCl
(2)AgCl＋2SO??Ag(SO3)＋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)，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)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)和氯离子，离子方程式为AgCl＋2SO??Ag(SO3)＋Cl－；则K＝＝K′×Ksp(AgCl)＝1.0×108.68×1.8×10－10＝1.8×10－1.32。
7.(1)过滤　碱　(2)4Cr(OH)3＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2＋6H2O　(3)AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓　(4)2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O
解析　(1)操作①是从溶液中分离出滤渣，操作①的名称是过滤；水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2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＋4Na2CO3＋3O24Na2CrO4＋4CO2＋6H2O。(3)水浸后溶液中存在Na2CrO4、NaAlO2、Na2ZnO2等物质，加入硫酸调节溶液的pH可得到Zn(OH)2、Al(OH)3沉淀，NaAlO2溶液中加入酸生成Al(OH)3沉淀的离子方程式为AlO＋H＋＋H2O===Al(OH)3↓。(4)Na2CrO4转化成Na2Cr2O7的离子方程式为2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O。
8.(1)SiO2、CaSO4　2CoO(OH)＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋3H2O
(2)Cu2＋＋FeS===CuS＋Fe2＋
(3)CoCl2＋(NH4)2C2O4＋2H2O===CoC2O4·2H2O↓＋2NH4Cl
9.(1)“氧化焙烧”中CeFCO3和氧气、水反应生成CO2、HF、CeO2，反应的化学方程式是4CeFCO3＋O2＋2H2O4CeO2＋4HF＋4CO2。(2)“酸浸Ⅱ”中，在酸性条件下用过氧化氢还原CeO2生成Ce2(SO4)3、O2、H2O，发生反应的离子方程式为2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O