备战2022年高考化学－工艺流程专项复习系列

专项7－陌生方程式的书写

一．考查内容

从原料到产品的过程中的物质转化——主要考查能够根据反应类型寻找对应的反应规律。

二．考点特点

化学方程式是最具有化学学科特征的一种化学用语，陌生方程式的书写是高考题中常见的题型，也是“信息量大”的一类题型，用于考查学生接受、整合化学信息和分析解决问题的能力，陌生方程式综合性强，能力要求高，也是考生失分较多的题型之一，因此，考前熟练掌握方程式书写的方法和技巧是提分的有效措施。

三．信息型陌生方程式的书写步骤

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：

1．“读”取题目中的有效信息(证据)，

2．写出主要反应物和生成物的化学式(推理＋表征)，

3．再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，写出规范的方程式。

四．高考题型示例

1．草酸(乙二酸)可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸(含2个结晶水)的工艺流程如图：

回答下列问题：

（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠、甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为___________________、_______________________________________。

（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作②的滤液是___________和___________，滤渣是___________。

（3）工艺过程中③和④的目的是___________________________________。

（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是___________。

（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。称量草酸成品0.250 g溶于水，用0.050 0 mol·L-1的酸性KMnO4溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMnO4溶液15.00 mL，反应的离子方程式为_______________________；列式计算该成品的纯度___________。

【答案】（1）CO+NaOH HCOONa 2HCOONaNa2C2O4+H2↑

（2）H2C2O4溶液 H2SO4溶液 CaSO4

（3）分别循环利用氢氧化钠和硫酸(降低成本)，减小污染

（4）Na2SO4

（5）5C2O+2Mn O+16H+=2Mn2++8H2O+10CO2↑ 94.5%

【分析】

利用流程图可知得到的草酸钠在钙化时转化为草酸钙与NaOH，过滤后NaOH循环利用;将草酸钙用硫酸酸化得到草酸和硫酸钙(经过滤作为滤渣除去)，然后将含有硫酸的草酸溶液结晶得到草酸晶体，H2SO4再循环利用，从而依据流程中各步转化解答有关问题。

【解析】

（1）根据流程图知，200℃、2MPa条件下，一氧化碳和氢氧化钠反应生成甲酸钠，反应方程式为：CO+NaOH HCOONa；加热条件下，甲酸钠脱氢生成草酸钠和氢气，反应方程式为：2HCOONaNa2C2O4+H2↑；

（2）氢氧化钙和草酸钠溶液反应生成氢氧化钠和草酸钙，草酸钙难溶于水，所以过滤操作①的滤液是氢氧化钠溶液，滤渣是CaC2O4，草酸钙和稀硫酸反应生成草酸和硫酸钙，硫酸钙是微溶物，该操作过程中，稀硫酸过量，所以过滤操作②的滤液是H2C2O4溶液、H2SO4溶液，滤渣是 CaSO4；

（3）氢氧化钠和硫酸都具有腐蚀性，能污染环境，分别循环利用氢氧化钠和硫酸能降低成本，减小污染；

（4）甲酸钠和硫酸反应生成硫酸钠，硫酸钠是可溶性物质，存在于溶液中，所以含有的杂质主要是Na2SO4；

（5）酸性高锰酸钾溶液具有强氧化性，能氧化草酸根离子生成二氧化碳，同时自身被还原生成二价锰离子，离子反应方程式为：5H2C2O4+2MnO4-+6H+=10CO2↑+2Mn2++8H2O，设草酸的物质的量为xmol，则：

解得x=0.001875mol，故其纯度=×100%=94.5%。

五．研究化学变化，利用化学语言表达化学变化

1．化学性质通过化学变化体现。

2．化学变化是分离提纯的重要手段，分离提纯的基础是物理性质、化学性质的差异。

3．化学变化是基本原理的载体，更是基本原理的研究对象。

六．工艺流程中的化学变化类型

化学反应最常见的考试形式为陌生反应方程式的书写，要求能够根据反应类型寻找对应的反应规律，最常见的是溶液中的反应（离子反应），主要有四类反应：

（1）普通的复分解反应（2）氧化还原反应

（3）配位（络合）反应（4）双水解反应

（1）普通的复分解反应（不包括广义水解理论内的复分解反应）

【练习1】已知：25℃ H2C2O4 K1 = 5.4×10-2，K2 = 5.4×10-5；Ka(HF)＝3.53×10-4，请写出少量草酸(H2C2O4)与NaF溶液反应的化学方程式：______________________________________________________________。

【答案】H2C2O4+NaF= NaHC2O4+ HF

【解析】已知：Ka1(H2C2O4)＝5.9×10-2，Ka2(H2C2O4)＝6.4×10-5；Ka(HF)＝3.53×10-4，根据电离平衡常数可知，平衡常数越大，酸性越强，所以酸性由大到小顺序：H2C2O4> HF> HC2O4-；则少量草酸(H2C2O4)与NaF溶液反应生成NaHC2O4和 HF，化学方程式：H2C2O4+NaF= NaHC2O4+ HF。

【练习2】【2020江苏卷】实验室由炼钢污泥（简称铁泥，主要成份为铁的氧化物）制备软磁性材料α−Fe2O3。

其主要实验流程如下：

沉铁。将提纯后的FeSO4溶液与氨水−NH4HCO3混合溶液反应，生成FeCO3沉淀。生成FeCO3沉淀的离子方程式为。

【答案】①

或

【解析】将提纯后的FeSO4溶液与氨水—NH4HCO3混合溶液反应生成FeCO3沉淀，生成FeCO3的化学方程式为FeSO4+NH3·H2O+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4+H2O[或FeSO4+NH3+NH4HCO3=FeCO3↓+(NH4)2SO4]，离子方程式为Fe2+++NH3·H2O=FeCO3↓++H2O（或Fe2+++NH3=FeCO3↓+）。

【练习3】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

写出“沉锰”的离子方程式

答案： Mn2++ 2HCO3－=== MnCO3↓+ CO2↑+ H2O

解析：碳酸氢根的电离生成碳酸根和氢离子，碳酸根与锰离子结合生成碳酸锰，氢离子与碳酸氢根结合生成 CO2和 H2O

【练习4】【2019全国Ⅰ】一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：

在“沉镁”中生成Mg(OH)2·MgCO3沉淀的离子方程式为

【答案】：2Mg2++3CO32－+2H2O === Mg(OH)2·MgCO3↓+ 2HCO3－

（或2Mg2++2CO32－+H2O === Mg(OH)2·MgCO3↓+CO2↑）

【解析】经分析可知溶液中Mg2+和CO32－反应生成Mg(OH)2·MgCO3，通过对比发现镁离子结合了氢氧根和碳酸根，碳酸根第一步水解生成碳酸氢根和氢氧根，第二步水解生成碳酸和氢氧根，明白了其中的道理，不难写出相应的离子方程式。

（2）氧化还原反应

【练习1】【2020新课标Ⅰ】钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以+3、+4、+5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

（2）“酸浸氧化”中，VO+和VO2+被氧化成，同时还有___________离子被氧化。写出VO+转化为反应的离子方程式____________________________________________。

（5）“调pH”中有沉淀生产，生成沉淀反应的化学方程式是_________________________________。

【答案】（2）Fe2+ VO++MnO2 +2H+ =+Mn2++H2O

（5）NaAl(OH)4+ HCl= Al(OH)3↓+NaCl+H2O

【解析】

（2）“酸浸氧化”中，钒矿粉中的Fe3O4与硫酸反应生成FeSO4、Fe2(SO4)3和水，MnO2具有氧化性，Fe2+具有还原性，则VO+和VO2+被氧化成的同时还有Fe2+被氧化，反应的离子方程式为MnO2+2Fe2++4H+=Mn2++2Fe3++2H2O；VO+转化为时，钒元素的化合价由+3价升至+5价，1molVO+失去2mol电子，MnO2被还原为Mn2+，Mn元素的化合价由+4价降至+2价，1molMnO2得到2mol电子，根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒，VO+转化为反应的离子方程式为VO++MnO2+2H+=+Mn2++H2O；

（5）“调pH”中有沉淀生成，是NaAlO2与HCl反应生成Al(OH)3沉淀，生成沉淀反应的化学方程式是NaAlO2+HCl+H2O=NaCl+Al(OH)3↓或Na[Al(OH)4]+HCl= NaCl+Al(OH)3↓+H2O。

【练习2】【2020新课标Ⅲ】某油脂厂废弃的油脂加氢镍催化剂主要含金属Ni、Al、Fe及其氧化物，还有少量其他不溶性物质。采用如下工艺流程回收其中的镍制备硫酸镍晶体（NiSO4·7H2O）：

硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式____________________________________。

【答案】2Ni2++ClO−+4OH−=2NiOOH↓+ Cl−+H2O

【解析】由题干信息，硫酸镍在强碱中被NaClO氧化得到NiOOH沉淀，即反应中Ni2+被氧化为NiOOH沉淀，ClOˉ被还原为Clˉ，则根据氧化还原得失电子守恒可得离子方程式为2Ni2++ClOˉ+4OHˉ=2NiOOH↓+Clˉ+H2O。

【练习3】【2020年山东新高考】用软锰矿（主要成分为MnO2，含少量Fe3O4、Al2O3）和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为 ______________________ 。

（5）碳化过程中发生反应的离子方程式为 ______________________ 。

【答案】（1）

（5）

【解析】（1）MnO2与BaS反应转化为MnO，Mn元素的化合价由+4价降低为+2价，根据元素价态规律可知-2价的S元素应被氧化得到S单质，则MnO2与BaS的系数比应为1:1，根据后续流程可知产物还有Ba(OH)2，结合元素守恒可得化学方程式为：MnO2+BaS+H2O=Ba(OH)2+MnO+S；

（5）碳化过程Mn2+和碳酸氢根电离出的碳酸根结合生成碳酸锰沉淀，促进碳酸氢根的电离，产生的氢离子和一水合氨反应生成铵根和水，所以离子方程式为Mn2++HCO+NH3·H2O=MnCO3↓+NH+H2O。

【练习4】高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿

（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。回答下列问题：

写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式：。

【答案】MnO2 + MnS + 2H2SO4===2MnSO4 + S + 2H2O

【解析】MnO2是常见的氧化剂，酸性环境生成+2价锰离子，MnS 中-2价的硫还原性强，生成硫单质，结合化合价升降相等确定二者化学计量数为1:1的关系，根据有价态变化的锰元素、硫元素守恒配平硫酸锰和 S的化学计量数，然后再根据硫酸根配平硫酸的化学计量数，最后根据氢或氧守恒配平水的化学计量数。

【练习5】硼氢化锰[Mn(BH4)2]可以用作储氢材料，也能用于科学研究。以富锰渣（含60％MnO，还含有SiO2、Al2O3、CaO、FeO）为原料制备硼氢化锰的工艺流程如下。

（3）“氧化”中发生反应的离子方程式为_____________________________________。

（5）Mn(BH4)2能与稀盐酸反应生成H3BO3，该反应的化学方程式为______________________________。

【答案】（3）2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O （5）Mn（BH4）2+2HCl+6H2O= 2H3BO3+ MnCl2+8H2↑

【解析】（3）“氧化”中是酸性溶液中二氧化锰将亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式为2Fe2++MnO2+4H+=2Fe3++Mn2++2H2O；

（5）Mn（BH4）2能与稀盐酸反应生成H3BO3，Mn（BH4）2中H的化合价由-1价升高到0价，HCl和水中H由+1价降低到0价形成氢气，同时生成氯化锰，反应的化学方程式为Mn（BH4）2+2HCl+6H2O= 2H3BO3+ MnCl2+8H2↑。

【练习6】中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿（其化学成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S及SiO2等）中提取银、铜和铅，工艺流程如图所示。

（2）步骤③反应的化学方程式为__________________________________________。

（5）排放后的废水中含有NO3-，任意排放会造成水体污染，科技人员在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染气体排放，该方法的缺点是处理后的水中生成了AlO2-，依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为：__________________________________________。

【答案】（2）AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl （5）10Al+6 NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O

【解析】（2）步骤③加Na2SO3溶液，AgCl与Na2SO3反应生成Na3[Ag（SO3）2]和NaCl，化学方程式为AgCl+2Na2SO3=Na3[Ag(SO3)2]+NaCl；

（5）在碱性条件下用Al粉将NO3-还原成无污染的N2排放，其离子方程式为：10Al+6 NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O

【练习7】从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为V2O5、VOSO4和SiO2等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程：

（2）“还原”工序中反应的离子方程式为___________________________________________。

【答案】2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O

【解析】“还原”工序中加入草酸为典型还原剂，可将V从+5价还原为+3价，对应方程式为2VO2+ +H2C2O4+2H+===2VO2++2CO2↑+2H2O；

【练习8】钴是国民经济建设和国防建设不可缺少的重要原料之一，从锂离子二次电池正极废料--铝钴膜中回收钴的工艺如图所示：

回答下列问题：

（1）写出工业上用Al2O3制取铝的化学方程式______________________________；

（3）为使钴浸出。需将LiCoO2的结构破坏，选择在硫酸和双氧水体系中进行浸出，请写出浸出的化学方程式______________________________________________________；

（4）锂可由电解制得，以石墨为阳极，低碳钢为阴极，电解液为熔融的LiCl和KCl的混合液，电解槽压为6.0-6.5V，这样可得到纯度为99%的锂。

②阴极产物与镁的性质相似，在常温下与氮气反应，请写出其与氮气反应的生成物与水的反应方程式____________________________________；

（5）已知钴与铁的性质相似，请写出四氧化三钴与氢碘酸反应的离子方程式________________________。

【答案】（1）

（3）

（4）

（5）

【解析】（1）电解熔融氧化铝可以获得金属铝和氧气，反应的化学方程式为：

（3）酸浸时反应物有硫酸、过氧化氢以及，生成物有和，反应的化学方程式为：

（4）①电解液中加入氯化钾后，可以大大提高电解液的导电性，增强电解效果，故答案为：增强电解液的导电性；

②电解熔融LiCl过程中，阴极得到的是金属Li，锂与氮气反应生成，氮化锂与水反应会生成氨气和氢氧化锂，反应的化学方程式为：

（5）已知钴与铁的性质相似，则四氧化三钴与四氧化三铁的化学性质相似，四氧化三铁与碘化氢反应的离子方程式为：，则四氧化三钴与氢碘酸反应的离子方程式：。

【练习9】铜及其化合物在工业生产上有许多用途。某工厂以辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2O3、SiO2等杂质）为原料制备不溶于水的碱式碳酸铜的流程如图：

（2）滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2。请写出“浸取”反应中生成S的化学方程式：____________________________________________。

（4）写出“沉锰"（除Mn2+ ）过程中反应的离子方程式：____________________________________。

【答案】（2）2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+ 2CuSO4+2MnSO4+4H2O （4） Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+

【解析】（2）滤渣I中的主要成分是MnO2、S、SiO2。“浸取”反应中生成S的化学方程式为：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+ 2CuSO4+2MnSO4+4H2O，故答案为：2MnO2+Cu2S+4H2SO4=S↓+ 2CuSO4+2MnSO4+4H2O；

（4）“沉锰"过程中加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰，其离子方程式为：Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+，故答案为：Mn2++HCO3-+NH3=MnCO3↓+NH4+；

【练习10】氯化亚铜（CuC1）在化工、印染、电镀等行业应用广泛。CuCl微溶于水，不溶于醇和稀酸，可溶于Cl-浓度较大的溶液，在潮湿空气中易水解氧化。以海绵铜（主要成分是Cu和少量CuO）为原料，采用硝酸铵氧化分解技术生产CuC1的工艺过程如图。回答下列问题：

（1）步骤①中N元素被还原为最低价，写出此反应的离子方程式______________________。

（3）步骤⑤中，用“醇洗”可快速去除滤渣表面的水，防止滤渣被空气氧化为Cu2（OH）3Cl。CuCl被氧化为Cu2（OH）3C1的化学方程式为_______________________________。

（5）制造印刷电路板产生的废液中含大量[Cu（NH3）4]2+等离子，利用膜电解技术对此废液进行电解，电解装置如图所示。电解后的阴极液中加入适量盐酸并用水稀释可得到CuCl，电解时阴极的电极反应式为__________________________，生成CuCl的离子方程式为________________________。

【答案】（1）4Cu＋NO3－＋10H＋=4Cu2＋＋NH4＋＋3H2O

（3）4CuCl＋O2＋2H2O=2Cu2（OH）3Cl＋2HCl

（5）[Cu(NH3)4]2＋＋e－＋2H2O=[Cu(NH3)2]＋＋2NH3·H2O [Cu(NH3)2]＋＋2H＋=CuCl＋2NH4＋

【解析】（1）①NO3－在酸性条件下具有强氧化性，能与Cu发生反应，N转化成NH4＋，其离子反应方程式为4Cu＋NO3－＋10H＋=4Cu2＋＋NH4＋＋3H2O；

（3）CuCl容易被潮湿空气中易水解氧化，因此该反应的化学方程式为4CuCl＋O2＋2H2O=2Cu2（OH）3Cl＋2HCl；

（5）阴极上发生还原反应，[Cu（NH3）4]2＋得电子生成[Cu（NH3）2]＋，阴极反应式为[Cu（NH3）4]2＋＋e－＋2H2O=[Cu（NH3）2]＋＋2NH3·H2O；生成CuCl的离子方程式为[Cu（NH3）2]＋＋2H＋=CuCl＋2NH4＋；

【练习11】从工业废钒中回收金属钒既避免污染环境又有利于资源综合利用。某工业废钒的主要成分为、和等，下图是从废钒中回收钒的一种工艺流程：

（2）“还原”工序中反应的离子方程式为____________________________________。

（4）写出流程中铝热反应的化学方程式________________________________________________。

（5）电解精炼时，以熔融NaCl、和为电解液其中以分子形式存在。阴极的电极反应式为________________________________________________。

【答案】（2）

（4）（5）

【练习12】某研究小组利用软锰矿（主要成分为MnO2，另含有少量铁、铝、铜、镍等金属化合物）作脱硫剂。通过如下简化流程既脱除燃媒尾气中的SO2，又制得电池材料MnO2（反应条件已省略）。

请回答下列问题：

（2）写出软锰矿浆吸收SO2的化学方程式__________________________________________；

（4）写出KMnO4与MnSO4溶液反应的离子方程式____________________________________；

（5）工业上将K2MnO4溶液采用惰性电极隔膜法电解，可制得KMnO4．装置如图：

②结合电极反应式简述生成KMnO4的原理：______；

【答案】（2）MnO2+SO2=MnSO4 （4）2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2+4H+ （5）a极上发生MnO42--e-═MnO4-，部分钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，阳极区生成KMnO4

【解析】

（2）锰矿浆吸收SO2，生成硫酸锰，反应的化学方程式为MnO2+SO2=MnSO4。答案为：MnO2+SO2=MnSO4；

（4）KMnO4与MnSO4溶液发生归中反应，生成MnO2沉淀，反应的离子方程式为2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+。答案为：2MnO4-+3Mn2++2H2O=5MnO2↓+4H+；

（5）②a为阳极，阳极上K2MnO4失去电子发生氧化反应，电极反应式为MnO42--e-═MnO4-，部分钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，阳极区生成KMnO4。答案为：a极上发生MnO42--e-═MnO4-，部分钾离子通过阳离子交换膜进入阴极区，阳极区生成KMnO4；

【练习13】硫酸镍是电镀工业必不可少的化工原料。从不锈钢废渣(主要含Fe42.35%、Cr9.67%、Ni5.1%、C4.7%、Si3.39%等)中制取硫酸镍晶体的工艺流程如图：

已知：①Cr3+与氨水反应时有少量Cr3+生成[Cr(NH3)6]3+，但加热时该络合物易分解。Ni2+与氨水反应生成[Ni(NH3)6]2+，该络合物加热时稳定，用硫酸酸化时生成相应的硫酸盐。

②Na2CrO4溶液中加酸调节pH为3.5时，CrO42-转化为Cr2O72-。

（4）“过滤”时产生的滤渣可用于制备Na2Cr2O7晶体。

①滤渣经干燥后与Na2CO3混合在空气中煅烧生成Na2CrO4和CO2，此反应的化学方程式为_________________________________________________________。

【答案】4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2+6H2O

【解析】滤渣经干燥后与Na2CO3混合在空气中煅烧生成Na2CrO4和CO2，此反应的化学方程式为4Cr(OH)3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2+6H2O。

（3）配位反应

【练习1】偏钒酸铵主要用作催化剂、媒染剂等。用沉淀法除去工业级偏钒酸铵中的杂质硅、磷的流程如下：

偏钒酸铵本身在水中的溶解度不大，但在草酸溶液中因发生氧化还原反应而溶解，同时生成络合物和CO2，该反应的化学方程式为________________________________________。

【答案】

【解析】偏钒酸铵与草酸反应生成，V元素化合价降低，则碳元素化合价升高由二氧化碳生成，则化学方程式为：。

【练习2】通过对阳极泥的综合处理可以回收贵重的金属，一种从铜阳极泥（主要成分为Se、Ag2Se、Ag、Cu、CuSO4和Cu2S等）中分离Ag、Se和Cu的新工艺流程如图所示：

（1）已知预处理温度为80℃，预处理渣中几乎不含S元素，预处理时Cu2S发生反应的离子方程式为______________________________________________________。

（2）回收分渣中的银，可用如下过程：

已知：S2O32-在碱性条件下很稳定，易与银离子络合：Ag++2S2O32-Ag（S2O3）23-。常温下，络合反应的平衡常数为K稳[Ag（S2O3）23-]=2.8×1013，Ksp（AgCl）=1.8×10-10。

②Ⅱ中还原剂为Na2S2O4，在碱性条件下进行反应生成Na2SO3，离子反应方程式为________________________。

【答案】（1）Cu2S+5MnO2+12H+2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O

（2）2Ag（S2O3）23-+S2O42-+4OH-=2Ag+4S2O32-+2SO32-+2H2O

【解析】（1）预处理温度为80℃，预处理渣中几乎不含S元素，应生成硫酸盐，预处理时Cu2S发生反应的离子方程式为Cu2S+5MnO2+12H+2Cu2++SO42-+5Mn2++6H2O，采用稀H2SO4溶液添加MnO2做预处理剂，稀硫酸提供了酸性环境，MnO2作氧化剂，可以氧化Cu2S；

（2）②Ⅱ中还原剂为Na2S2O4，在碱性条件下进行反应生成Na2SO3，离子反应方程式。

【练习3】CuCl是重要的化工原料，研究人员提出用有机硅生产中产生的废触煤(生产中未反应的硅粉和催化剂混合物，主要成分为粉末状的硅、铜、锌和碳)来生产CuCl，并设计出如图所示流程图。

已知：氯化亚铜微溶于水，不溶于乙醇，溶于浓盐酸和氨水生成络合物。

写出由NaCuCl2生成CuCl的离子方程式_________________________________。

【答案】2CuCl+3+2Cu2++H2O=4CuCl↓++2

【解析】由NaCuCl2生成CuCl的过程中二价铜被还原成一价铜，部分被氧化为，部分与结合生成，根据得失电子守恒、电荷守恒和元素守恒配平得离子方程式为2CuCl+3+2Cu2++H2O=4CuCl↓++2。

【练习4】用含砷氧化铜矿[含CuO、Cu2(OH)2CO3、As2O3及重金属盐等]制取Cu2(OH)2SO4的工艺流程如下：

（1）步骤I“氨浸”时，控制温度为50～55℃，pH约为9.5，含铜化合物转化为[Cu(NH3)4]SO4溶液。

①CuO被浸取的离子方程式为________________________________。

（2）“蒸氨”时发生反应的化学方程式为__________。

【答案】（1）CuO+2NH3+2═[Cu(NH3)4]2++H2O

（2）2H2O+2[Cu(NH3)4]SO4Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4

【解析】（1）①CuO被NH3和(NH4)2SO4组成的溶液浸取得到[Cu(NH3)4]SO4，离子反应为CuO+2NH3+2NH4+═[Cu(NH3)4]2++H2O；

（2）“蒸氨”时，[Cu(NH3)4]SO4受热分解生成Cu2(OH)2CO3、氨气和硫酸铵，反应的化学方程式为2H2O+2[Cu(NH3)4]SO4Cu2(OH)2SO4↓+6NH3↑+(NH4)2SO4。

【练习5】锌是冶金、化工、纺织等行业应用广泛的重要金属之一、一种以含锌烟尘(主要成分是，还含有少量、、、、等元素的氧化物)制备金属锌的工艺流程如下：

已知：“滤液1”含有的离子有、、和。

回答下列问题：

（2）“溶浸”中主要的化学方程式为___________________________________________________。

（4）“滤渣2”是，“氧化除杂”的离子方程式为_______________________________。

【答案】（1）ZnO+2NH4Cl+2NH3=[Zn(NH3)4]2++H2O

（2）2SbCl+ 2H2O2+ H2O=Sb2O5↓+10Cl—+6H+

【解析】

（2） “溶浸”时发生主要反应为氧化锌与氯化铵溶液和氨气反应生成四氨合锌离子和水，反应的化学方程式为ZnO+2NH4Cl+2NH3=[Zn(NH3)4]2++H2O；

（4） “氧化除杂”发生的反应为SbCl离子与H2O2溶液发生氧化还原反应生成Sb2O5沉淀、Cl—离子和H+离子，反应的离子方程式为2SbCl+ 2H2O2+ H2O=Sb2O5↓+10Cl—+6H+。

【练习6】钛铁铳矿可有效富集回收矿石中铁、钛、钪金属，获得铁精矿、钛精矿、钪精矿等主产品。从钛铁钪矿(主要成分有Sc2O3、FeTiO3、SiO2等)中制备草酸铳晶[Sc2(C2O4)3•5H2O]流程如下：

已知：①钪的萃取是根据协萃反应机理，利用P-204(磷酸二辛酯)[可用H2A2表示]和TBP(磷酸三辛酯)两种萃取剂，以煤油做萃取溶剂，将废酸中的钪以配位体形式萃取出来，经反萃取、提纯，从而得到高纯度的钪的氢氧化物。主要反应步骤由以下方程式表示萃取：Sc3++3H2A2+xH2OSc(HA2)3•xH2O+3H+

Sc(HA2)3•xH2O+xTBPSc(HA2)3•xTBP+xH2O

②常温下Sc(OH)3的Ksp约为1.0×10-31

请回答下列问题：

（4）步骤②加大量的水稀释，同时加热的原因为_________________________，写岀步骤②的化学方程式______________________________________________________。

（5）“反萃取”的化学方程式为___________________________。

【答案】（4）Ti(SO4)2+2H2O=TiO2↓+2H2SO4

（5）Sc(HA2)3·xTBP+3NaOHSc(OH)3↓+3NaHA2+xTBP(或Sc(HA2)3·xTBP+6NaOHSc(OH)3↓+3Na2A2+xTBP+3H2O)

【解析】

（4）溶液中存在Ti4++2H2OTiO2+4H+，加水稀释降低氢离子的浓度，同时加热促进水解，使Ti4+水解趋于完全，得到更多的TiO2沉淀，化学方程式为Ti(SO4)2+2H2O=TiO2↓+2H2SO4；

（5）根据题目所给信息可知萃取液中Sc元素以Sc(HA2)3·xTBP的形式存在，加入NaOH溶液降低pH值，得到Sc(OH)3沉淀，结合元素守恒可知当NaOH少量时，化学方程式为Sc(HA2)3·xTBP+3NaOHSc(OH)3↓+3NaHA2+xTBP，当NaOH过量时为Sc(HA2)3·xTBP+6NaOHSc(OH)3↓+3Na2A2+xTBP+3H2O。

（4）双水解反应（主要是广义水解理论内的方程）

【练习1】工业上用钛白渣[主要成分为FeSO4，还含有少量Fe2（SO4）3、MgSO4及TiOSO4]为主要原料生产氧化铁黄（FeOOH）的一种工艺流程如下：

（1）“溶解”时，TiOSO4发生水解生成难溶于水的H2TiO3，反应的化学方程式为__________________________。

（3）“氧化”时，Fe2＋生成FeOOH的离子方程式是______________________________________。

【答案】（1）TiOSO4＋2H2O=H2TiO3↓＋H2SO4 （3）4Fe2＋＋O2＋8OH－=4FeOOH↓＋2H2O

【解析】

（1）TiOSO4水解生成难溶于水的H2TiO3和硫酸，反应方程式为：TiOSO4＋2H2O=H2TiO3↓＋H2SO4；

（3）碱性条件下Fe2＋与空气中的氧气结合生成FeOOH，离子方程式为：4Fe2＋＋O2＋8OH－=4FeOOH↓＋2H2O；

【练习2】以钛白酸废液（主要含有TiO2+、Fe2+、Ca2+、SO42-等）为原料，获取磷酸钛（2TiO2•P2O5•H2O）和氧化铁黑（Fe3O4）的部分流程如图：

（1）反应Ⅰ中生成2TiO2•P2O5•H2O的离子方程式为______________________________________。

【答案】2TiO2++2H3PO4=2TiO2·P2O5·H2O↓+4H+

【练习3】氯胺(NH2Cl)是一种长效缓释有机氯消毒剂，有强氧化性，其杀菌能力是一般含氯消毒剂的4~5倍，氯胺中氯的化合价为___________，氯胺的消毒原理是什么？________________________________。

【答案】+1 NH2Cl溶于水发生反应：NH2Cl+H2O⇌NH3↑+HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒

【解析】NH2Cl中氮元素为-3价，Cl为+1价，NH2Cl溶于水发生反应：NH2Cl+H2O⇌NH3↑+HClO，反应生成的HClO能杀菌消毒。

【练习4】SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并伴有刺激性气味的气体，写出有关反应的化学方程式____________________________________________________________________。

【答案】SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑

【解析】SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并伴有刺激性气味的气体，说明反应生成HCl和SO2，发生反应的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑。

【练习5】硼镁泥是硼镁矿生产硼砂(Na2B4O7·l0H2O)时的废渣，其主要成分是MgO，还含有CaO、Al2O3、Fe2O3、FeO、MnO、B2O3、SiO2等杂质。以硼镁泥为原料制取的七水硫酸镁在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用。硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图：

（3）写出加NaClO过程中锰元素发生反应的离子方程式____________________________________。

（5）因B2O3溶于硫酸，所以此法制备的七水硫酸镁含有少量硼酸(H3BO3)，硼酸与NaOH溶液反应可制得硼砂，写出该反应的化学方程式__________________。失去结晶水的硼砂与金属钠、氢气及石英砂一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂-NaBH4”和另一种钠盐，写出其反应的化学方程式________________________。

【答案】（3）Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+

（5）4H3BO3+2NaOH+3H2O=Na2B4O7·10H2O Na2B4O7+16Na+8H2+7SiO2=4NaBH4+7Na2SiO3

【解析】（3）加NaClO过程中Mn2+被氧化为MnO2，发生反应的离子方程式是Mn2++ClO-+H2O=MnO2↓+Cl-+2H+。

（5）硼酸与NaOH溶液反应可制得硼砂，该反应的化学方程式是4H3BO3+2NaOH+3H2O=Na2B4O7·10H2O。失去结晶水的硼砂与金属钠、氢气及石英砂一起反应可制备有机化学中的“万能还原剂-NaBH4”和另一种钠盐，根据元素守恒，另一种钠盐是Na2SiO3，反应的化学方程式是Na2B4O7+16Na+8H2+7SiO2=4NaBH4+7Na2SiO3。

【练习6】硼是动植物所必须的微量元素，其单质和化合物广泛应用于冶金、机械、化工、核工业、医药、农业等部门。利用硼镁矿(主要成分为Mg2B2O3·5 H2O) 制取制硼酸、金属镁及粗硼的工艺流程图如下:

已知:①硼砂为Na2B4O7·10H2O

②硼酸(H3BO3) 是一种可溶于水的一元弱酸，与过量的NaOH 反应生成Na[B(OH)4]

（3）硼酸的电子式: ________；写出硼酸在水中电离的方程式: ____________________________________；

（4）X 为硼酸晶体加热完全脱水后的产物，其与Mg反应制取粗硼的化学方程式为: __________________；

（5）硼砂溶于90℃ 热水后，常用稀硫酸调pH 至2~ 3(酸性)制取HBO3晶体，该反应的离子方程式为: __________________________；从上述溶液中获得H3BO3 晶体的操作: __________________________。

【答案】（3） H3BO3 + H2O[B(OH)4]-+ H+

（4）3Mg+B2O32B+3MgO

（5）B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3 蒸发浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】（3）硼酸是共价化合物，电子式为；硼酸(H3BO3)是一种可溶于水的一元弱酸，与过量的NaOH反应生成Na[B(OH)4]，则硼酸在水中电离的方程式为H3BO3+H2O[B(OH)4]-+H+；

（4）X为硼酸晶体加热完全脱水后的产物，根据B的化合价可知X化学式为B2O3，与Mg反应制取粗硼的化学方程式为3Mg+B2O32B+3MgO；

（5）硼砂溶于90℃热水后，常用稀硫酸调pH至2～3(酸性)制取HBO3晶体，该反应的离子方程式为B4O72-+2H++5H2O=4H3BO3；硼酸的溶解度随温度的降低而减小，则从上述溶液中获得H3BO3晶体的操作为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。

七．蔺东斌老师讲座中的总结

高考化学－工艺流程专项复习系列 专项7－陌生方程式的书写

高考化学－工艺流程专项复习系列专项7－陌生方程式的书写