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）2024年高考化学二轮复习

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)的离子方程式为___________________________________________________________________，
该反应的K＝________。[已知Ag＋＋2SOAg(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_______________________________
__________________________________________________________________。
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，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.答案　（1）FeTiO3＋2H2SO4===FeSO4＋TiOSO4＋2H2O　还原Fe3＋　
（2）TiO2＋＋2NH3·H2O===TiO（OH）2↓＋2NH　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SO）
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NH，离子方程式为TiO2＋＋2NH3·H2O===TiO（OH）2↓＋2NH；检验沉淀是否洗涤干净就是检验最后的洗涤液中是否有SO，检验SO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SO）。
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＋＋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.答案　（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.答案　（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.答案　（1）2FeCl3＋Ag2S===2FeCl2＋S＋2AgCl
（2）AgCl＋2SOAg（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＋2SOAg（SO3）＋Cl－；则K＝＝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＋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.答案　（1）SiO2、CaSO4　2CoO（OH）＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋3H2O
（2）Cu2＋＋FeS===CuS＋Fe2＋
（3）CoCl2＋（NH4）2C2O4＋2H2O===CoC2O4·2H2O↓＋2NH4Cl
9.答案　（1）4CeFCO3＋O2＋2H2O4CeO2＋4HF＋4CO2
（2）2CeO2＋H2O2＋6H＋===2Ce3＋＋O2↑＋4H2O
解析　（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。