内容正文:
微课时突破3 融入实践强应用
(新情境下信息型化学方程式的书写)
信息型化学方程式的书写由于情境新颖、信息丰富、变化多端,常使学生未做而惧三分,是学生易失分题目。多出现在实验综合题和工艺流程题中,实验综合题中方程式的书写以题干信息的挖掘为主,工艺流程题中以框图信息为突破点。突破信息型方程式的书写,需判断是否为氧化还原反应,若是氧化还原反应则要抓住反应本质“得失电子守恒”,利用氧化还原反应配平的方法和技巧,多练多悟就能掌握这一难点。
一、集训高考真题——明考法
1.(2022·北京等级考)CO2捕获和转化可减少CO2排放并实现资源利用,原理如图1所示。反应①完成之后,以N2为载气,以恒定组成的N2、CH4混合气,以恒定流速通入反应器,单位时间流出气体各组分的物质的量随反应时间变化如图2所示。反应过程中始终未检测到CO2,在催化剂上有积碳。
答案:C
2.(2022·全国乙卷·节选)二草酸合铜(Ⅱ)酸钾
(K2[Cu(C2O4)2])可用于无机合成、功能材料制备。实验室制备二草酸合铜(Ⅱ)酸钾可采用如下步骤:
Ⅰ.取已知浓度的CuSO4溶液,搅拌下滴加足量NaOH溶液,产生浅蓝色沉淀。加热,沉淀转变成黑色,过滤。
Ⅱ.向草酸(H2C2O4)溶液中加入适量K2CO3固体,制得KHC2O4和K2C2O4混合溶液。
Ⅲ.将Ⅱ的混合溶液加热至80~85 ℃,加入Ⅰ中的黑色沉淀。全部溶解后,趁热过滤。
Ⅳ.将Ⅲ的滤液用蒸汽浴加热浓缩,经一系列操作后,干燥,得到二草酸合铜(Ⅱ)酸钾晶体,进行表征和分析。
回答下列问题:
(1)由CuSO4·5H2O配制Ⅰ中的CuSO4溶液,下列仪器中不需要的是____________(填仪器名称)。
(2)Ⅱ中原料配比为n(H2C2O4)∶n(K2CO3)=1.5∶1,写出反应的化学方程式_____________________________________________________________
_________________________________________________________________。
解析:(1)由CuSO4·5H2O固体配制硫酸铜溶液,需用天平称量一定质量的CuSO4·5H2O固体,将称量好的固体放入烧杯中,用量筒量取一定体积的水溶解CuSO4·5H2O,因此用不到的仪器有分液漏斗和球形冷凝管。(2)草酸和碳酸钾以物质的量之比为1.5∶1发生非氧化还原反应生成KHC2O4、K2C2O4、CO2和水,依据原子守恒可知,反应的化学方程式为3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑。
答案:(1)分液漏斗、球形冷凝管
(2)3H2C2O4+2K2CO3===2KHC2O4+K2C2O4+2H2O+2CO2↑
4.(2022·湖南等级考·节选)钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2,含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料,制备金属钛的工艺流程如下:
已知“降温收尘”后,粗TiCl4中含有的几种物质的沸点:
回答下列问题:
(1)TiO2与C、Cl2在600 ℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中各组分的分压如下表:
物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3
沸点/℃ 136 127 57 180
物质 TiCl4 CO CO2 Cl2
分压/MPa 4.59×10-2 1.84×10-2 3.70×10-2 5.98×10-9
①该温度下,TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为______________________________________;
②随着温度升高,尾气中CO的含量升高,原因是__________________________________________。
(2)“除钒”过程中的化学方程式为________________________;“除硅、铝”过程中,分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是________________。
(2)“降温收尘”后钒元素主要以VOCl3形式存在,加入Al得到VOCl2渣,发生反应的化学方程式为3VOCl3+Al===3VOCl2+AlCl3;AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大,“除硅、铝”过程中可采用蒸馏的方法分离AlCl3、SiCl4。
二、系统解题知能——建模型
1.陌生化学方程式书写的思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式,再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型:
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律。
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应,除遵循质量守恒定律外,还要遵循得失电子守恒定律。
最后根据题目要求写出化学方程