2020届高三化学二轮复习无机综合化工流程综合题的研究陌生方程式的书写核心突破经典例题提升训练答案解

《高考12题逐题突破》：无机综合（化工流程综合题的研究）——陌生方程式的书写书写陌生电极反应式的基本思路(1)确定电极反应物与产物：想原理，定物质；(2)确定电子转移的数量：标变价，算数目；(3)配平电极反应式：补全物，思介质。【核心突破】一、陌生非氧化还原反应方程式的书写运用“证据→推理→符号”思路书写新情境方程式的基本过程如下：“读”取题目中的有效信息(证据)，写出主要反应物和生成物的化学式(推理＋表征)，再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，即可轻松写出规范的方程式。二、广义水解原理广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。三、陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写1．熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H＋)、MnO2Fe3＋KClO3、ClO－H2O2还原产物Cl－O2－、H2O、OH－SO2NO或NO2Mn2＋Fe2＋Cl－H2O还原剂I－(HI)S2－(H2S)CO、CFe2＋NH3SO2、SO2－3H2O2氧化产物I2SCO2Fe3＋NOSO2－4O2【经典例题】Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿(主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质)来制备，工艺流程如下：回答下列问题：“酸浸”后，钛主要以TiOCl2－4形式存在，写出相应反应的离子方程式：__________。[解题思路]第一步：依据题意写出主要反应物及生成物。用盐酸溶解FeTiO3，反应后钛主要以TiOCl2－4形式存在，则Fe＋2Ti＋4O3―→Ti＋4OCl2－4。第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。①经分析，反应物中有氯元素，产物中有铁元素，且钛元素的价态未变化，可知左边应加上Cl－右边生成Fe2＋：FeTiO3＋Cl－―→TiOCl2－4＋Fe2＋。②左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为－1，右边电荷数为0，题中加了盐酸，可知左边还应补充H＋，右边生成H2O：FeTiO3＋H＋＋Cl－―→Fe2＋＋TiOCl2－4＋H2O。依据右边有4个氯原子，可知左边Cl－前的化学计量数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H＋的化学计量数为4，H2O前的化学计量数为2。答案FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl2－4＋2H2O解析反应物有FeTiO3，由生成物有TiOCl2－4可知，反应物中还含有Cl－，生成物中还有Fe2＋，注意酸性条件，用H＋平衡电荷，配平。【提升训练答案+解析】1．写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：_________________。答案SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑2．一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：________。答案NH2Cl＋2H2O===NH3·H2O＋HClO3．常用尿素[CO(NH2)2]除去工业酸性废水中的Cr3＋，流程为：完成该转化的离子方程式：___________________________________________________。答案2Cr3＋＋3CO(NH2)2＋9H2O===2Cr(OH)3↓＋3CO2↑＋6NH＋44．根据要求完成下列化学方程式：(1)25℃，H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下：H2C2O4Ka1＝5.36×10－2Ka2＝5.35×10－5HFKa＝6.31×10－4则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为_______________________________________________________________________________________________________。(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：___________________________________________________________________________________________________________________________________________。[解题思路](1)判断三种酸(只看第一步电离)H2C2O4、HF、HC2O－4电离出H＋的能力，即酸性的强弱，运用强酸制弱酸即可写出方程式。(2)联想Na2SiO3与酸的反应，H3BO3是弱酸。答案(1)H2C2O4＋F－===HF＋HC2O－4(2)Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO3解析(1)由Ka可知酸性：H2C2O4HFHC2O－4。5．工业上可用盐酸处理铝硅酸盐，如正长石(KAlSi3O8)制取硅酸胶体。写出该反应的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案KAlSi3O8＋4HCl＋H2O===KCl＋AlCl3＋3H2SiO3(胶体)6．沉钴工艺流程如下图所示，请写出“沉钴”过程中的离子方程式：________________。[解题思路]该反应的微观平衡移动过程如下：答案Co2＋＋2HCO－3===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O7．如下图，写出制备CaO2·8H2O的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________。答案CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl解析氨水中和溶液中的H＋，促进Ca2＋与H2O2反应生成CaO2·8H2O沉淀。8．Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________________________________。[解题思路]Li2FeSiO4可看作Li2SiO3·FeO，根据该化学式的特点，联想Na2CO3与SiO2的高温反应，FeC2O4受热分解生成FeO、CO和CO2即可写出总的方程式。答案Li2CO3＋FeC2O4·2H2O＋SiO2=====高温Li2FeSiO4＋CO↑＋2CO2↑＋2H2O↑9．“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O5)，写出该反应的化学方程式：______________________________________________________________________________________________________________________________。答案2NH4VO3=====△V2O5＋2NH3↑＋H2O↑解析联想铵盐的不稳定性，类比NH4HCO3的分解。陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写【经典例题】工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式：___________________________________________。第一步：书写“主干物质”：即反应物中的氧化剂、还原剂，产物中的氧化产物、还原产物。As2S3＋O2―→H3AsO4＋S第二步：标出发生变价的元素的化合价，利用得失电子守恒配平“主干物质”。2As＋32S－23＋5O02―→4H3As＋5O－24＋6S0第三步：利用质量守恒补充完整反应方程式。2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S注意(1)若为离子方程式，第二步之后应先进行电荷守恒，再原子守恒。一般原则是酸性条件用H＋，碱性条件用OH－调平电荷，最后用观察法使原子守恒，补水原则是“H”不够水凑。(2)对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应方程式的书写，该方法同样有效。【提升训练答案+解析】1．(1)将废钒催化剂(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VO2＋、K＋、SO2－4等。写出该反应的化学方程式：_____________________________________________________________________________________________。(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO＋2、Cl－。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________________________。答案(1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O(2)＋3H2O===Cl－＋6VO＋2＋6H＋2．NaClO2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：(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：____________________________。(2)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式：________________________________________________________________________。[解题思路](1)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4，根据氧化还原反应配平的一般方法，即可顺利写出化学方程式。(2)结合图示可知尾气中的ClO2在反应中被还原为ClO－2，则H2O2被氧化，氧化产物应为O2，即可写出化学方程式。答案(1)2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4(2)2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O3．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NOx排放，其工作原理：(1)尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：____________________________________________________________________________________。(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式：___________________________________________________________________________________________________________。(3)当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2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：____________________________________________。答案(1)CO(NH2)2＋H2O=====△2NH3↑＋CO2↑(2)8NH3＋6NO2=====催化剂7N2＋12H2O(3)2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2(NH4)2SO4解析本题侧重于考查学生的分析能力，注意把握题给信息。(1)根据问题(2)暗示尿素[CO(NH2)2]水溶液热分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和CO2，结合原子守恒即可正确书写方程式。(2)反应器中NH3还原NO2生成氮气和水，为氧化还原反应。根据得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。(3)SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成(NH4)2SO4，此反应中S