专题微课1.4 追题型——新情境下陌生方程式的书写（Word教参）-【新高考方案】2024年高考化学二轮复习专题增分方略（老教材）

专题微课1.4　追题型——新情境下陌生方程式的书写 化工流程题中常涉及新情境下陌生化学(或离子)方程式的书写，该类试题所给予的信息新颖，考查的元素大多比较陌生，对学生来说难度大、出错率高。解决此类问题首先需要克服恐惧心理，陌生元素只是载体，实则考转化关系和守恒思想；变的只是情境，不变的还是原来的解题规律和方法。解题的关键是分析反应前后物质的变化，若有化合价变化则为氧化还原反应；若无变化为非氧化还原反应。最后运用各自的配平规律配平即可。 析高考—清清楚楚备考 1．(2023·辽宁等级考·节选)某工厂采用如下工艺处理镍钴矿硫酸浸取液(含Ni2＋、Co2＋、Fe2＋、Fe3＋、Mg2＋和Mn2＋)，实现镍、钴、镁元素的回收。 已知： 物质 Fe(OH)3 Co(OH)2 Ni(OH)2 Mg(OH)2 Ksp 10－37.4 10－14.7 10－14.7 10－10.8 回答下列问题： (1)“氧化”中，用石灰乳调节pH＝4，Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ (H2SO5的电离第一步完全、第二步微弱)。 (2)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)在空气中可被氧化成CoO(OH)，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析：(1)根据题干信息可知，“氧化”中Mn2＋被H2SO5氧化为MnO2，则H2SO5被还原为SO，结合H2SO5的电离第一步完全可知，H2SO5在水中存在的主要离子为HSO。由反应前后化合价升降可判定，Mn2＋为还原剂，HSO为氧化剂，氧化产物为MnO2，还原产物为SO，即Mn2＋＋HSO——MnO2＋SO，再根据得失电子守恒、电荷守恒、质量守恒可配平相关反应的离子方程式为Mn2＋＋HSO＋H2O===MnO2↓＋SO＋3H＋；(2)“沉钴镍”中得到的Co(Ⅱ)以Co(OH)2形式存在，其可被空气中的O2氧化为CoO(OH)，根据氧化还原反应规律可写出反应的化学方程式。 答案：(1)Mn2＋＋HSO＋H2O===MnO2↓＋SO＋3H＋ (2)4Co(OH)2＋O2===4CoO(OH)＋2H2O 2．(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： 物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3 沸点/℃ 136 127 57 180 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 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________________。 解析：(1)①根据600 ℃混合气体中的分压，计算 TiCl4、CO和CO2的物质的量之比约是5∶2∶4，所以TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为5TiO2＋6C＋10Cl25TiCl4＋2CO＋4CO2；②随着温度升高，发生反应C＋CO22CO，导致CO含量升高。 (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。 答案：(1)①5TiO2＋6C＋10Cl25TiC