内容正文:
第二章 化学物质及其变化
微课堂(06) 书写“信息型”离子方程式的思维模型
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近几年考查热点有:(1)依据工艺流程书写离子反应方程式。(2)根据提示信息,书写陌生离子方程式。(3)根据电池反应书写离子方程式。此类试题需要考生在陌生情境中迁移运用已知知识,结合复分解反应或氧化还原反应等相关知识进行解答。
根据要求回答下列问题:
(1)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。工艺流程如图:
“酸浸”后,钛主要以TiOCl eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) 形式存在,写出相应反应的离子方程式
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(2)+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(7)) 还原成Cr3+,该反应的离子方程式为
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[解题导引]
解析: (1)FeTiO3中钛为+4价,铁为+2价,产物有氯化亚铁,比较FeTiO3、TiOCl eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) 知,产物一定有H2O。要注意FeTiO3与盐酸反应是非氧化还原反应,因为反应前后各元素的化合价没有变化。(2)Cr元素化合价降到+3价,S元素化合价升到+6价,氧化剂是Cr2O eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(7)) ,还原剂是HSO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) ,氧化产物是SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) ,还原产物是Cr3+,根据得失电子守恒进行配平Cr2O eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(7)) +3HSO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) ―→3SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) +2Cr3+,左右两边电荷不守恒,根据电荷守恒及亚硫酸氢钠溶液显酸性,可在左边补充H+,再根据原子守恒配平其他物质,可得该反应的离子方程式为Cr2O eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(7)) +3HSO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +5H+===3SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) +4H2O+2Cr3+。
答案: (1)FeTiO3+4H++4Cl-===Fe2++TiOCl eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) +2H2O (2)Cr2O eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(7)) +3HSO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +5H+===3SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) +4H2O+2Cr3+
以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料,制备高纯PbO,实现铅的再生利用。其工作流程如图:
(1)过程Ⅰ中,在Fe2+催化下,Pb和PbO2反应生成PbSO4的化学方程式是
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(2)过程Ⅰ中,Fe2+催化过程可表示为:
ⅰ:2Fe2++PbO2+4H++SO eq \o\al(\s\up1(2-),\s\do1(4)) ===2Fe3++PbSO4+2H2O
ⅱ:……
①写出ⅱ的离子方程式:____________________