2025届高考化学一轮复习 5.2.1工艺流程专题：物质线、元素线-核心反应区（方程式书写）

核心反应：物质转化——方程式书写 复分解 氧化还原 沉淀转化 络合反应…… （2）注意金属元素形成氢氧化物沉淀、络合离子性质的差异 ——通过调控实现分离； （3）从原子经济性角度思考工艺流程中物质的循环使用。 核心化学反应 （1）加入什么物质，发生什么反应，转化成了什么物质？所加过量试剂对后续有何影响——写方程式；定物质 找信息，确定反应物、产物 根据流程判断是氧还或是非氧还 非氧还配平:原子守恒 解题策略 核心考点：陌生方程式书写 氧还反应 (1)常见的氧化剂及还原产物预测 氧化剂 还原产物预测 Cl2、NaClO(或ClO－)、ClO2、NaClO2、NaClO3 Cl- KMnO4、MnO2(酸性) Mn2＋ Fe3＋(酸性) Fe2＋ H2O2 OH－(碱性)；H2O(酸性) K2Cr2O7 Cr3＋ 浓硝酸、稀硝酸 NO2、NO 书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测 一、氧化还原类 陌生方程式书写 (2)常见的还原剂及氧化产物预测 还原剂 氧化产物预测 Fe2＋ Fe3＋ SO2(SO32-)、S2O32-、S4O62- SO42- S2－(或H2S) S H2O2 O2 H2C2O4 CO2 X－ X2(卤素单质) 书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测 （5）沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为_______， 氧化工序发生反应的离子方程式为_______。 6Fe(NH4)2Fe(CN)6+ClO3-+6H+=6Fe(NH4)Fe(CN)6+3H2O+Cl-+6NH4+ (2022河北卷15题)以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下： Fe2O3 SiO2 SiO2 Fe3+ FeSO4 H2SO4 FeSO4 FeSO4 H2SO4 +2 (3)还原工序中,不生成S单质的反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　   7Fe2(SO4)3+FeS2+8H2O 15FeSO4+8H2SO4 一、氧化还原类 陌生方程式书写 ②退锡工艺是利用稀HNO3与Sn反应生成Sn2+，且无气体生成，则生成的硝酸盐是_____。 Sn(NO3)2、NH4NO3 （2022·重庆·统考高考真题） 高考很多同学只写了一个产物，原因在于： ①不知道低浓度HNO3被还原为NH4NO3 ②未去书写方程式，看不出有升有降。 2.【2022年湖南卷】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： 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： ①该温度下，TiO2与C、Cl2反应的总化学方程式为______________________； 物质 TiCl4 CO CO2 Cl2 分压MPa 4.59×10-2 1.84×10-2 3.70×10-2 5.98×10-2 5TiO2 + 6C+ 10Cl2 5TiCl4+ 2CO+ 4CO2 600℃ 练习巩固 练习巩固 3.（2021·湖北·高考真题）废旧太阳能电池CIGS具有较高的回收利用价值，其主要组成为CuIn0.5Ga0.5Se2。某探究小组回收处理流程如图： 回答下列问题： (5)“高温气相沉积”过程中发生的化学反应方程式为 。 GaCl3+NH3 GaN+3HCl 4.（2023·全国·高考真题）LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿（MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素）制备LiMn2O4的流程如下： (6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是 。 2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。 练习巩固 例：(2015全国I卷T27）硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿（主要成分为Mg2B2O5•H2O和Fe3O4，还有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等）为原料制备硼酸（H3BO3）的工艺流程如图所示： 回答下列问题： （1）写出Mg2B2O5•H2O与硫酸反应的化学方程式　 　。 （6）单质硼可用于生成具有优良抗冲击性能硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼，用化学方程式表示制备过程　 　。 Mg2B2O5•H2O+2H2SO4 2H3BO3+2MgSO4 2H3BO3 B2O3+3H2O、B2O3+3Mg 2B+3MgO 热还原法 硼酸 元素周期律 类比氢氧化铝 氢氧化铝受热 分解得到氧化铝 （1）类比迁移 2、非氧化还原方程式书写 (2022湖北新高考18题)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水（含有Na+、Li+、Cl― 和少量Mg2+、Ca2+），并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。 (4)有同学建议用“侯氏制碱法”的原理制备Li2CO3。 查阅资料后，发现文献对常温下的Li2CO3有不同的描述： ①是白色固体；②尚未从溶液中分离出来。 为探究LiHCO3的性质，将饱和LiCl溶液与饱和NaHCO3溶液等体积混合，起初无明显变化，随后溶液变浑浊并伴有气泡冒出，最终生成白色沉淀。上述现象说明，在该实验条件下LiHCO3__________（填“稳定”或“不稳定”），有关反应的离子方程式为_______________________________________________________。 不稳定 Li+ + HCO3― = LiHCO3，2LiHCO3 = Li2CO3↓ + CO2↑+ H2O 错误原因在于： Li+是发生双水解还是分解 （1）类比迁移 2、非氧化还原方程式书写 2013全国I卷 2019全国II卷 2019全国I卷 2020山东卷 2016海南卷 2021湖南卷 （2）平衡移动类方程式的书写——热门试剂：NH4HCO3 2、非氧化还原方程式书写 NH4HCO3制备碳酸盐MCO3↓同时生成CO2的 化学方程式、离子方程式的通式： M2++2HCO3- = MCO3↓+H2O+CO2↑ （1）原理分析： HCO3- +H2O+CO2↑ +HCO3- +M2+ MCO3↓ 电离平衡 (NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂 (2)碳酸氢铵(NH4HCO3)常常代替Na2CO3作为+2价金属M2+（弱水解能力）生成MCO3的沉淀剂,同时生成气体(CO2↑) NH4+作用： Na2CO3 CO32- OH- MCO3 M(OH)2 易诱发竞争反应 NH4HCO3 常温0.1mol/L 的NH4HCO3溶液pH＝7.8 不易诱发竞争反应 NH4HCO3沉淀法 例1:[2019·全国卷Ⅲ] 沉锰离子方程式: Mn2+ +2HCO3- =MnCO3↓+H2O+CO2↑ 沉 锰 (NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂 NH4HCO3沉淀法 Al含有少量的Fe、Mg 【2016海南】KAl(SO4)2·12H2O（明矾）是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。实验室中，采用废易拉罐（主要成分为Al，含有少量的Fe、Mg杂质）制备明矾的过程如下图所示。回答下列问题： NaOH NaAlO2 KAl(SO4)2·12H2O 双水解反应 AlO2- +NH4+ =Al(OH)3↓ +NH3H2O +2H2O 沉淀B形成反应离子方程式: NH4HCO3沉淀法 17 例2:[2019全国I卷T26]一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及 少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸 Mg2++3CO32-+2H2O=Mg(OH)2•MgCO3+2HCO3- Mg2++2CO32-+H2O=Mg(OH)2•MgCO3+CO2 沉 镁 NH4HCO3沉淀法 (NH4HCO3):部分+2价金属离子的沉淀剂 (3)使用碳酸氢铵(NH4HCO3)作为试剂时,温度低反应速率过慢,温度过高NH4HCO3 分解,使其它反应物的转化率下降; NH4HCO3=NH3↑+H2O+CO2↑ (4)碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3H2O反应生成(NH4)2CO3 NH4HCO3+NH3H2O=(NH4)2CO3 NH4HCO3沉淀法 书写沉淀的总反应方程式：多从电离，水解，溶解平衡移动入手，判断产物 Mn2++HCO3-+NH3∙H2O = MnCO3↓+ NH4+ + H2O 2020山东卷 碳酸氢铵(NH4HCO3)与NH3H2O共同使用的目的： Mn2+ NH4HCO3沉淀法 缓冲对溶液，比如氨水和NH4Cl 既可以调高pH,也可以调低pH 克服定式思维 2023新课标27 磷酸根会与H+反应使其浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀，同时可能产生硅酸胶状沉淀不宜处理 会导镁离子生成氢氧化镁沉淀，不能形成MgSiO3沉淀，导致产品中混有杂质，同时溶液中铵根离子浓度降低导致MgNH4PO4无法完全沉淀 C （2023山东17） 选择性必修一75页 选择性必修一76页 TiCl4+(x+2)H2O=TiO2·xH2O +4HCl （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 2023年湖北卷 （3）水解类方程式的书写 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 H2O+H2O⇌H3O++OH- HA+HA⇌H2A++A- 液氨、纯硫酸、醇类 H2O+HCl⇌H3O++Cl- HA+HB⇌H2A++B- 其他溶剂 （3）水解类方程式的书写 2、非氧化还原方程式书写 $$