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微专题(四) 物质转化中的产物确定及方程式的书写
流程中的产物确定及化学方程式的书写是每年必考的题点,解题的关键是根据流程中的转化关系及反应现象来确定产物(包括滤渣、循环物质、副产品等)。通过各种产物确定反应过程中有无电子的转移,进一步确定反应的类型是非氧化还原反应还是氧化还原反应,再利用相关的原理配平相关方程式即可。
命题点(一) 物质转化中成分的跟踪与确定
1.滤渣的确定
2.循环物质的确定
3.副产品的确定
[提能集训]
1.(2023·辽宁等级考)某工厂采用如下工艺制备Cr(OH)3,已知焙烧后Cr元素以+6价形式存在,下列说法错误的是( )
A.“焙烧”中产生CO2
B.滤渣的主要成分为Fe(OH)2
C.滤液①中Cr元素的主要存在形式为CrO
D.淀粉水解液中的葡萄糖起还原作用
解析:选B “焙烧”时Cr2O3发生反应:2Cr2O3+4Na2CO3+3O24Na2CrO4+4CO2,有CO2产生,A项正确;“焙烧”时FeO发生反应:4FeO+O22Fe2O3,故滤渣的主要成分为Fe2O3,B项错误;“水浸”后滤液①中主要溶质为Na2CrO4,Cr元素的主要存在形式为CrO,C项正确;淀粉水解生成葡萄糖,葡萄糖具有还原性,能将CrO还原为Cr(OH)3,D项正确。
2.从分金渣(主要成分为AgCl、Ag2S、PbSO4、BaSO4)中获取高纯银的流程如图所示:
(1)“分银渣”的主要成分为PbSO4、BaSO4、________(填化学式)。
(2)该流程中可循环使用的物质为________。
答案:(1)S (2)盐酸
3.轻质碳酸钙(CaCO3)是一种重要的化工产品,广泛应用于油漆、塑料、橡胶和造纸等工业。一种以低品位石灰石(含CaCO3、MnCO3、Fe2O3及Al2O3)为原料生产高纯度轻质碳酸钙的循环工艺流程如图:
回答下列问题:
(1)气体A为________,滤渣的主要成分是______________________________。
(2)“沉钙”过程中发生反应的化学方程式为________________________________
________________________________________________________________________。
(3)“系列操作”包含有:________________。
(4)氧化镁可以在尾液处理中循环使用,________和________可循环使用于石灰石制备轻质碳酸钙的过程中。
答案:(1)CO2 Fe(OH)3、Al(OH)3、Mn(OH)2
(2)CaCl2+(NH4)2CO3===CaCO3↓+2NH4Cl
(3)加热蒸发、煅烧
(4)HCl NH3
命题点(二) 物质转化中方程式的书写
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式或离子方程式(需要遵循电荷守恒定律)即可。
2.陌生化学方程式书写的步骤
[例1] (2021·全国乙卷·节选)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式:________________________________________。
(2)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是________________________________________。
[解析] (1)先判氧化铝转化为硫酸铝铵,化合价未发生变化为非氧化还原反应;再根据反应物为氧化铝、硫酸铵,条件为高温,产物为硫酸铝铵、氨气和水,运用质量守恒写出反应的化学方程式为Al2O3+4(NH4)2SO42NH4Al(SO4)2+6NH3↑+3H2O↑。(2)先根据酸溶后将TiOSO4溶液加入热水稀释并适当加热,能使TiOSO4完全水解生成TiO2·xH2O沉淀和硫酸,化合价也未发生变化,为非氧化还原反应,再运用质量守恒,配平反应的离子方程式为TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+。
[答案] (1)Al2O3+4(NH4)2SO4高温,2NH4Al(SO4)2+6NH3↑+