第11练 特定情境下化学(离子)方程式的书写(二)
[分值：50分]
1.(4分)(2025·如皋第一次适应性考试)含钴废料(主要含CoO，还含少量Co2O3、Fe2O3)可以进行如下转化
(1)“除铁”时，溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为 。
(2)“沉淀”时加入的NH4HCO3溶液和氨水所含溶质的物质的量之比为1∶3。写出“沉淀”时反应的离子方程式： 。
答案 (1)6Fe2++Cl+9H2O===6FeOOH↓+Cl-+12H+ (2)2Co2++HC+3NH3·H2O===Co2(OH)2CO3↓+3N+H2O
解析 (1)“除铁”时，溶液中Fe2+被NaClO3氧化生成FeOOH，Cl被还原为Cl-，依据得失电子守恒、电荷守恒和质量守恒，可得出反应的离子方程式。
(2)“沉淀”时加入的NH4HCO3溶液和氨水所含溶质的物质的量之比为1∶3，生成Co2(OH)2CO3沉淀，同时生成N等，依据电荷守恒和质量守恒，可得出生成“沉淀”时反应的离子方程式。
2.(2分)(2025·苏州模拟)研究CH4的综合利用具有重要的意义。
一种CO2与CH4催化重整制取H2的过程如图所示。在反应管中加入CaO和催化剂，先通入CO2，待步骤Ⅰ完成后，再将CH4以一定流速通入，并控制温度为800 ℃，进行步骤Ⅱ。
写出步骤Ⅱ中发生主要反应的化学方程式： 。
答案 CaCO3+CH4CaO+2CO+2H2
3.(4分)对含铬污泥进行酸浸处理后，得到的浸出液中主要含有Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2和S，经过如图所示流程可实现铬资源的有效循环利用。
(1)过程Ⅰ中反应的离子方程式为 。
(2)过二硫酸钠(Na2S2O8)可在过程Ⅲ中氧化Cr(OH)3，反应离子方程式为 。
答案 (1)Cr2+3HS+5H+===2Cr3++3S+4H2O
(2)2Cr(OH)3+3S2+10OH-2Cr+6S+8H2O
解析
4.(4分)(2025·无锡期中)“亚 硫 酸 亚 铁 铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水(含N、Cl-和 H+)，可减少水体富营养化。按n(N)∶n(Fe2+)∶n(S)=2∶1∶2向氨氮废水中依次加入 Na2SO3溶液和 FeCl2溶液，用稀盐酸和 NaOH 稀溶液调节初始氨氮废水的pH。
(1)pH=4时， S部分氧化为 S，Fe2+和 S转化为 Fe(OH)SO4沉淀的离子方程式为 。
(2)pH=5~8时生成 (NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀，该反应的离子方程式为 。
答案 (1)4Fe2++O2+4S+2H2O===4Fe(OH)SO4↓ (2)2N+Fe2++2S+H2O===(NH4)2Fe(SO3)2·H2O↓
解析 (1)Na2SO3和 FeCl2都是还原剂，还原性 Fe2+5.(8分)实验小组制备Na2S2O3·5H2O并探究其性质。
资料：Na2S2O3·5H2O在中性溶液中较稳定，在酸性溶液中分解产生S、SO2。
(1)实验室有多种方法制备SO2，写出其中一种的化学方程式： 。
(2)装置B用于处理SO2尾气，发生反应的离子方程式为 。
(3)A中生成硫代硫酸钠的实质是S+Na2SO3===Na2S2O3。
①S是由SO2、H2O和 反应得到的。
②实验过程中有大量CO2产生，化学方程式为 。
答案 (1)Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O[或Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O] (2)SO2+2OH-===S+H2O
(3)①Na2S ②SO2+Na2CO3===CO2+Na2SO3
6.(2分)(2025·南京期初)氢能是重要的绿色能源。NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图。
NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为 。
答案 NaBH4+4H2O===Na[B(OH)4]+4H2↑
7.(2分)(2025·扬州期末)单质硫有 S2、S4、S6、S8等同素异形体，可由闪锌矿(主要含 ZnS、FeS)制备。已知： S8在低于 112 ℃时在水溶液中呈固态，高于 150 ℃时易分解，易溶于 CCl4。
制备：将闪锌矿置于敞口容器中，加入硫酸浸取，边搅拌边通入 O2。部分浸取过程如图所示。步骤Ⅱ反应的离子方程式为 。
答案 8H2S+16Fe3+===S8↓+16Fe2++16H+
解析 由题意知，先写出 H2S+Fe3+S8↓+Fe2++H+，再根据得失电子守恒写出 8H2S+16Fe3+===S8↓+16Fe2++H+，最后根据原子守恒写出答案。
8.(2分)(2025·南通期末)将软锰矿(主要含MnO2和少量Fe2O3、MgO、CaCO3、SiO2等)、黄铁矿(主要成分为FeS2)和H2SO4溶液混合搅拌，锰元素浸出率及 Fe3+、Fe2+的ρ(质量浓度)随时间的变化如图所示。
0~20 min内，FeS2中的硫元素被氧化为 S。此时， FeS2和 MnO2发生的主要反应的离子方程式为 。
答案 2FeS2+15MnO2+28H+===2Fe3++4S+15Mn2++14H2O
解析 由题意知，先写出 FeS2+MnO2Fe3++ S+Mn2+，再根据得失电子守恒写出 2FeS2+15MnO22Fe3++4S+15Mn2+，最后根据原子守恒，反应物多O，酸性环境加 H+生成 H2O。
9.(4分)(2024·盐城联盟学校检测)稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属，利用钛尾矿回收金属钪和草酸的工艺流程如图所示。
已知： ①xNH4Cl·yScF3·zH2O是“沉钪”过程中 ScF3与氯化物形成的沉淀，在强酸中部分溶解；②“脱水除铵”是沉淀的热分解过程。
(1)“焙烧”过程生成 Sc2O3，反应的化学方程式为 。
(2)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O沉淀，再高温脱水得 ScF3，但通常其中含有ScOF杂质，原因是 (用化学方程式表示)。
答案 (1)2Sc2(C2O4)3+3O22Sc2O3+12CO2 (2)ScF3+H2OScOF+2HF↑(或ScF3· 6H2OScOF+2HF↑+5H2O)
10.(9分)[2025·苏北四市一模]从高铟烟灰中(主要含In2O3、In2S3、PbO、SiO2等)提取铟的过程如下：
(1)氧化酸浸：向高铟烟灰中加入MnO2和稀H2SO4充分反应，硫元素被氧化为S。
①写出In2S3反应的离子方程式： 。
②过滤所得滤渣含MnO2、SiO2和 (填化学式)。
(2)反萃取：InA3(有机相)+4HCl(水相)HInCl4(水相)+3HA(有机相)，有机相与水相体积比和反萃取率、水相中铟浓度的关系如图所示，操作时选择有机相与水相体积比为 ， 原因是 。
(3)制备铟：分液，向水相中加入足量Zn，反应的化学方程式为 。
答案 (1)①In2S3+12MnO2+24H+===2In3++12Mn2++3S+12H2O ②PbSO4 (2)4∶1 反萃取率最高 (3)4Zn+2HInCl4===2In+4ZnCl2+H2↑
解析 高铟烟灰加入氧化锰和硫酸进行“氧化酸浸”后，PbO转变为PbSO4沉淀， In2O3、In2S3转变为In3+，二氧化硅不与硫酸反应。滤液中含有In3+、Mn2+、S，“滤渣”为过量的二氧化锰、二氧化硅和硫酸铅，滤液加入有机萃取剂HA萃取In3+，“反萃取”得到HInCl4溶液，在HInCl4溶液中加入锌粉发生置换反应得到粗铟。
(1)①向高铟烟灰中加入MnO2和稀H2SO4充分反应，硫元素被氧化为S，MnO2被还原为Mn2+，In2S3反应的离子方程式：In2S3+12MnO2+24H+===2In3++12Mn2++3S+12H2O；②根据分析，过滤所得滤渣含MnO2、SiO2和PbSO4。
(2)为提高铟的提取率，根据图示，操作时选择有机相与水相体积比为4∶1，因为此时反萃取率最高。
(3)分液，向水相中加入足量Zn，发生置换反应得到粗铟，反应的化学方程式为4Zn+2HInCl4===2In+4ZnCl2+H2↑。
11.(9分)铬及其化合物之间的转化关系如下：
补充上述①~⑥转化的主要产物，并写出各步转化反应的离子方程式。
A：Cr2；
B：Cr(OH)3、Fe(OH)3；
C：Cr3+。
①2Cr3++3H2O2+10OH-===2Cr+8H2O。
②2Cr+2H+Cr2+H2O。
③Cr2+3H2O2+H2O===2Cr(OH)3↓+3O2↑+2OH-。
④Cr2+2Ba2++2OH-===2BaCrO4↓+H2O。
⑤Cr+4OH-+3Fe2++4H2O===Cr(OH)3↓+3Fe(OH)3↓。
⑥4Cr2+C6H12O6+32H+===6CO2↑+22H2O+8Cr3+。第11练 特定情境下化学(离子)方程式的书写(二)
[分值：50分]
1.(4分)(2025·如皋第一次适应性考试)含钴废料(主要含CoO，还含少量Co2O3、Fe2O3)可以进行如下转化
(1)“除铁”时，溶液中Fe2+发生反应的离子方程式为 。
(2)“沉淀”时加入的NH4HCO3溶液和氨水所含溶质的物质的量之比为1∶3。写出“沉淀”时反应的离子方程式： 。
2.(2分)(2025·苏州模拟)研究CH4的综合利用具有重要的意义。
一种CO2与CH4催化重整制取H2的过程如图所示。在反应管中加入CaO和催化剂，先通入CO2，待步骤Ⅰ完成后，再将CH4以一定流速通入，并控制温度为800 ℃，进行步骤Ⅱ。
写出步骤Ⅱ中发生主要反应的化学方程式： 。
3.(4分)对含铬污泥进行酸浸处理后，得到的浸出液中主要含有Na+、Ni2+、Cr3+、H+、Cr2和S，经过如图所示流程可实现铬资源的有效循环利用。
(1)过程Ⅰ中反应的离子方程式为 。
(2)过二硫酸钠(Na2S2O8)可在过程Ⅲ中氧化Cr(OH)3，反应离子方程式为 。
4.(4分)(2025·无锡期中)“亚 硫 酸 亚 铁 铵[(NH4)2Fe(SO3)2·H2O]沉淀法”处理高浓度氨氮废水(含N、Cl-和 H+)，可减少水体富营养化。按n(N)∶n(Fe2+)∶n(S)=2∶1∶2向氨氮废水中依次加入 Na2SO3溶液和 FeCl2溶液，用稀盐酸和 NaOH 稀溶液调节初始氨氮废水的pH。
(1)pH=4时， S部分氧化为 S，Fe2+和 S转化为 Fe(OH)SO4沉淀的离子方程式为 。
(2)pH=5~8时生成 (NH4)2Fe(SO3)2·H2O沉淀，该反应的离子方程式为 。
5.(8分)实验小组制备Na2S2O3·5H2O并探究其性质。
资料：Na2S2O3·5H2O在中性溶液中较稳定，在酸性溶液中分解产生S、SO2。
(1)实验室有多种方法制备SO2，写出其中一种的化学方程式： 。
(2)装置B用于处理SO2尾气，发生反应的离子方程式为 。
(3)A中生成硫代硫酸钠的实质是S+Na2SO3===Na2S2O3。
①S是由SO2、H2O和 反应得到的。
②实验过程中有大量CO2产生，化学方程式为 。
6.(2分)(2025·南京期初)氢能是重要的绿色能源。NaBH4水解再生并循环制氢的原理如图。
NaBH4水解生成Na[B(OH)4]的化学方程式为 。
7.(2分)(2025·扬州期末)单质硫有 S2、S4、S6、S8等同素异形体，可由闪锌矿(主要含 ZnS、FeS)制备。已知： S8在低于 112 ℃时在水溶液中呈固态，高于 150 ℃时易分解，易溶于 CCl4。
制备：将闪锌矿置于敞口容器中，加入硫酸浸取，边搅拌边通入 O2。部分浸取过程如图所示。步骤Ⅱ反应的离子方程式为 。
8.(2分)(2025·南通期末)将软锰矿(主要含MnO2和少量Fe2O3、MgO、CaCO3、SiO2等)、黄铁矿(主要成分为FeS2)和H2SO4溶液混合搅拌，锰元素浸出率及 Fe3+、Fe2+的ρ(质量浓度)随时间的变化如图所示。
0~20 min内，FeS2中的硫元素被氧化为 S。此时， FeS2和 MnO2发生的主要反应的离子方程式为 。
9.(4分)(2024·盐城联盟学校检测)稀土在电子、激光、核工业、超导等诸多高科技领域有广泛的应用。钪(Sc)是一种稀土金属，利用钛尾矿回收金属钪和草酸的工艺流程如图所示。
已知： ①xNH4Cl·yScF3·zH2O是“沉钪”过程中 ScF3与氯化物形成的沉淀，在强酸中部分溶解；②“脱水除铵”是沉淀的热分解过程。
(1)“焙烧”过程生成 Sc2O3，反应的化学方程式为 。
(2)传统制备ScF3的方法是先得到ScF3·6H2O沉淀，再高温脱水得 ScF3，但通常其中含有ScOF杂质，原因是 (用化学方程式表示)。
10.(9分)[2025·苏北四市一模]从高铟烟灰中(主要含In2O3、In2S3、PbO、SiO2等)提取铟的过程如下：
(1)氧化酸浸：向高铟烟灰中加入MnO2和稀H2SO4充分反应，硫元素被氧化为S。
①写出In2S3反应的离子方程式： 。
②过滤所得滤渣含MnO2、SiO2和 (填化学式)。
(2)反萃取：InA3(有机相)+4HCl(水相)HInCl4(水相)+3HA(有机相)，有机相与水相体积比和反萃取率、水相中铟浓度的关系如图所示，操作时选择有机相与水相体积比为 ， 原因是 。
(3)制备铟：分液，向水相中加入足量Zn，反应的化学方程式为 。
11.(9分)铬及其化合物之间的转化关系如下：
补充上述①~⑥转化的主要产物，并写出各步转化反应的离子方程式。
A： ；
B： ；
C： 。
① 。
② 。
③ 。
④ 。
⑤ 。
⑥ 。
