2026届高三化学二轮复习  19微训练：化工流程中方程式的书写

微训练：化工流程中方程式的书写 实践表明，微专题系列卷能有效帮助高三学子针对性地刷题，提升成绩，圆梦高考。本微专题《化工流程中方程式的书写》精选最新优秀模拟题 12 题 。 1．工业上利用电镀污泥（主要含有 Fe2O3 、CuO、Cr2O3 及部分难溶性杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如图所示： （3）写出还原步骤中加入 NaHSO3 生成 Cu2O 固体的离子方程式： ___________________________________________________________________________ 若 NaHSO3 过量，还可能会反应生成污染气体，该反应离子方程式为 2．用辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2 O3 、 SiO2 等杂质）制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图所示： (2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2 、S 、 SiO2 ，请写出“浸取”反应中生成 S 的离子方程式： (4)“沉锰”（除 Mn2+ ）过程中有关反应的离子方程式为___________________________ 3．我国某科研团队以软锰矿（主要成分是 MnO2，含有 SiO2 、Fe2O3 等少量杂质）为主要原料，制取高纯碳酸锰，工艺流程如下图: （1）浸锰的离子方程式为________________________________________ （2）加入 MnO2 发生反应的离子方程式为________________________________________ （3）沉锰时可加入可溶性碳酸氢盐，离子方程式为_________________________________ 4．硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)、磁铁矿(Fe3O4)、磁黄铁矿(FexS)、品质铀矿(UO2)等，以该矿为原料制备 MgSO4·H2O 和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下： 已知： UO2 (2)+ 在 pH 为 4～5 的溶液中生成 UO2(OH)2 沉淀。 (l)“酸浸”时 NaC1O3 可将 UO2 转化为UO2 (2)+ ，则该反应的离子方程式为 5．Li2CO3 是生产锂电池的重要原料，电解铝废渣(主要含 AlF3 、LiF 、NaF 、CaO 等 物质)可用于制备 Li2CO3。 （1）在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出 AlF3 发生反应的化学方程 式： ______________________________________________________________________ （5）将酸浸时产生的气体通入 Al(OH)3 和 Na2SO4 溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石 (Na3AlF6)，该反应的离子方程式为_______________________________________ 6．中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿（其化学成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S 及 SiO2 等）中提取银、铜和铅，工艺流程如图所示。 （1）浸出液中加入试剂 X 生成 Pb 的离子方程式为___________________________ （2）步骤③反应的化学方程式为________________________________________________ （4）步骤⑤反应的化学方程式为 （5）排放后的废水中含有 NO3-，任意排放会造成水体污染，科技人员在碱性条件下用 Al粉将 NO3-还原成无污染气体排放，该方法的缺点是处理后的水中生成了 AlO2-，依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为： 7．闪锌精矿(含有 ZnS 、SiO2 和少量 FeS 杂质)，钛白废液(含 H2SO4 约 20%，还有少量 Fe2+ 、TiO2+)。利用钛白废液及闪锌精矿联合生产七水合硫酸锌流程简化如下： (2)生成 H2TiO3 的相关离子反应方程式为__________________________________________ 从生产实际考虑，调 pH 时，选择加入石灰乳而不是烧碱的原因是____________________ 8．SPC（2Na2CO3•3H2O2）具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质，广泛应用于印染、医药卫生等领域。以芒硝（Na2SO4•10H2O）、H2O2 等为原料制备 SPC 的工艺流程如下： （2）步骤 II 中发生反应的离子方程式为___________________________________________其中生成的__________（填化学式）可以循环使用。 （3）步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为___________________________________________ 9．五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有 V2O5、 VOSO4、不溶性硅酸盐）回收 V2O5 的新工艺流程如下： 已知：a.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示： 物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO2)2SO4 溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶 b. VO2 (+) +2OH VO3 (−) +H2O （3）在滤渣 1 中加入 Na2SO3 和过量 H2SO4 溶液发生反应的化学方程式为 （4）生成 VO2+ 的反应中消耗 1molKClO3 时转移 6mol 电子，该反应的离子方程式为 （7）“加热”时发生反应的化学方程式为___________________________________________ 10．活性氧化锌(ZnO)广泛用于橡胶、涂料、陶瓷、电子等行业，以粗氧化锌(主要成分为 ZnO，还含有少量 MnO 、CuO、FeO、Fe2O3 等)为原料经深度净化可制备高纯活性氧化锌，其流程如图所示： 几种难溶物的 Ksp： 物质 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 ZnS CuS Ksp 1.9×10－13 8.0×10－16 4.0×10－38 2.5×10－22 6.4×10－36 (2)“浸取”过程中 ZnO 与 NH3·H2O 、NH4HCO3 反应生成可溶性的 Zn[(NH3)n]CO3 和 H2O，该化学方程式为：__________________________________________________ (3)“深度除锰”过程中双氧水可将“滤液 1”中的 Mn(OH)2 转化为更难溶的 MnO2·H2O，写 出反应的化学方程式_______________________________________________________ (5)“蒸氨”过程中 Zn[(NH3)n]CO3 分解为 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 、NH3 和 CO2 。为了提高经济效益，可设计反应生成一种循环利用的物质，写出该反应的化学方程式 (6)“煅烧”时 ZnCO3·2Zn(OH)2 转变为高纯活性氧化锌，写出反应的化学方程式 微训练：化工流程中方程式的书写 参考答案 1．工业上利用电镀污泥（主要含有 Fe2O3 、CuO、Cr2O3 及部分难溶性杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如图所示： （3）写出还原步骤中加入 NaHSO3 生成 Cu2O 固体的离子方程式： ___________________________________________________________________________ 若 NaHSO3 过量，还可能会反应生成污染气体，该反应离子方程式为 1.【答案】 2H2O+HSO3－+2Cu2＋=Cu2O↓+SO42－+5H＋ HSO3－+ H＋=SO2 ↑ 【分析】（3）硫酸氢根离子具有强的还原性，能和铜离子之间发生反应生成硫酸根离子以及氧化亚铜，发生的反应为：2H2O+HSO3－+2Cu2＋=Cu2O↓+SO42－+5H＋，在酸性环境下，亚硫酸氢根离子和氢离子之间反应生成的二氧化硫具有毒性，能污染空气 2．用辉铜矿（主要成分为Cu2S，含少量Fe2 O3 、 SiO2 等杂质）制备难溶于水的碱式碳酸铜的流程如图所示： (2)滤渣Ⅰ中的主要成分是MnO2 、S 、 SiO2 ，请写出“浸取”反应中生成 S 的离子方程式： (4)“沉锰”（除 Mn2+ ）过程中有关反应的离子方程式为___________________________ 2.【答案】 2MnO2 +Cu2S+8H+ =S+2Cu2+ +2Mn2+ +4H2O Mn2+ + HCO3 (−) + NH3 = MnCO3 ↓ +NH4 (+) 【分析】(2)“浸取”时，在酸性条件下MnO2 氧化Cu2S 得到 S、 CuSO4 和MnSO4 ，反应的离子方程式为2MnO2 + Cu2S + 8H+ = S + 2Cu2+ + 2Mn2+ + 4H2O ； (4)“沉锰”（除 Mn2+ ）过程中，加入碳酸氢铵和氨气，生成碳酸锰沉淀，反应的离子方程 式为Mn2+ + HCO3 (−) + NH3 = MnCO3 ↓ +NH4 (+) 3．我国某科研团队以软锰矿（主要成分是 MnO2，含有 SiO2 、Fe2O3 等少量杂质）为主要原料，制取高纯碳酸锰，工艺流程如下图: （1）浸锰的离子方程式为________________________________________ （2）加入 MnO2 发生反应的离子方程式为________________________________________ （3）沉锰时可加入可溶性碳酸氢盐，离子方程式为_________________________________ 3.【答案】（1）MnO2+SO2=Mn2++SO42- 、Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O （2）2Fe2+＋MnO2＋4H+ ＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O （3）2HCO3- +Mn2+ =MnCO3 ↓+CO2 ↑+H2O 【分析】浸锰时酸性环境下 Fe2O3 、MnO2 将 SO2 氧化，离子方程式为： MnO2+SO2=Mn2++SO42- ，Fe2O3+SO2+2H+=2Fe2++SO42-+H2O；加入 MnO2 将亚铁离子氧化成铁离子，2Fe2+＋MnO2＋4H+ ＝2Fe3+＋Mn2+＋2H2O 然后调节 pH 得到氢氧化铁沉淀， 即滤渣 II；沉锰时可加入可溶性碳酸氢盐，得到碳酸锰沉淀，经过滤、洗涤、干燥得到高纯碳酸锰。HCO3-存在电离平衡，加入 Mn2+生成碳酸锰沉淀，使 HCO3-电离平衡正向移动，使 H+浓度增大，结合 CO32- 生成 CO2。 4．硼铁混合精矿含有硼镁石[MgBO2(OH)、磁铁矿(Fe3O4)、磁黄铁矿(FexS)、品质铀矿(UO2)等，以该矿为原料制备 MgSO4·H2O 和硼酸(H3BO3)的工艺流程如下： 已知： UO2 (2)+ 在 pH 为 4～5 的溶液中生成 UO2(OH)2 沉淀。 (l)“酸浸”时 NaC1O3 可将 UO2 转化为UO2 (2)+ ，则该反应的离子方程式为 4.【答案】 3UO22++6H++ClO3-=UO22++3H2O+Cl- 5．Li2CO3 是生产锂电池的重要原料，电解铝废渣(主要含 AlF3 、LiF 、NaF 、CaO 等 物质)可用于制备 Li2CO3。 （1）在加热条件下酸浸，反应生成能腐蚀玻璃的气体，写出 AlF3 发生反应的化学方程 式： ______________________________________________________________________ （5）将酸浸时产生的气体通入 Al(OH)3 和 Na2SO4 溶液的混合物中可产生难溶物冰晶石 (Na3AlF6)，该反应的离子方程式为_______________________________________ 5.【答案】（1）2AlF3＋3H2SO4(浓)加热 Al2(SO4)3＋6HF↑ （5） 6HF＋Al(OH)3＋3Na＋=Na3AlF6＋3H＋＋3H2O 6．中国航空航天事业飞速发展，银铜合金广泛用于航空工业。从银精矿（其化学成分有：Ag、Zn、Cu、Pb、S 及 SiO2 等）中提取银、铜和铅，工艺流程如图所示。 （1）浸出液中加入试剂 X 生成 Pb 的离子方程式为___________________________ （2）步骤③反应的化学方程式为________________________________________________ （4）步骤⑤反应的化学方程式为 （5）排放后的废水中含有 NO3-，任意排放会造成水体污染，科技人员在碱性条件下用 Al粉将 NO3-还原成无污染气体排放，该方法的缺点是处理后的水中生成了 AlO2-，依然对人类健康有害。该反应的离子方程式为： 6.【答案】（1）Zn+ Pb2+=Pb+ Zn2+ （2）AgCl+2Na2SO3=Na3 [Ag（SO3 ）2]+NaCl （4）4Na3 [Ag(SO3)2]+N2H4+4NaOH=4Ag↓+8Na2SO3+N2 ↑+4H2O， （5）10Al+6 NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O 【分析】（1）浸出液中加金属还原剂 Zn，把 Cu2+ 、Pb2+还原为单质，Zn+ Pb2+=Pb+ Zn2+ （2）步骤③加 Na2SO3 溶液，AgCl 与 Na2SO3 反应生成 Na3 [Ag（SO3 ）2]和 NaCl，化学方 程式为 AgCl+2Na2SO3=Na3 [Ag（SO3 ）2]+NaCl （4）步骤⑤的化学反应方程式为： 4Na3 [Ag(SO3)2]+N2H4+4NaOH=4Ag↓+8Na2SO3+N2 ↑+4H2O， （5）在碱性条件下用 Al 粉将 NO3-还原成无污染的 N2 排放，其离子方程式为： 10Al+6 NO3-+4OH-=2N2+10AlO2-+2H2O， 7．闪锌精矿(含有 ZnS 、SiO2 和少量 FeS 杂质)，钛白废液(含 H2SO4 约 20%，还有少量 Fe2+ 、TiO2+)。利用钛白废液及闪锌精矿联合生产七水合硫酸锌流程简化如下： (2)生成 H2TiO3 的相关离子反应方程式为__________________________________________ 从生产实际考虑，调 pH 时，选择加入石灰乳而不是烧碱的原因是____________________ 7.【答案】2H2O＋TiO2＋=H2TiO3 ↓+2H＋或 TiO2＋＋Ca(OH)2=H2TiO3＋Ca2+ 【分析】(2)加入石灰乳调节 pH ，TiO2＋转化为 H2TiO3，分析化合价可知，Ti 的化合价没有发生变化，根据原子守恒配平，则化学方程式为 2H2O＋TiO2＋=H2TiO3 ↓+2H＋或 TiO2+ +Ca(OH)2=H2TiO3＋Ca2+ 8．SPC（2Na2CO3•3H2O2）具有 Na2CO3 和 H2O2 的双重性质，广泛应用于印染、医药卫生等领域。以芒硝（Na2SO4•10H2O）、H2O2 等为原料制备 SPC 的工艺流程如下： （2）步骤 II 中发生反应的离子方程式为___________________________________________其中生成的__________（填化学式）可以循环使用。 （3）步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为___________________________________________ 8.【答案】 2Na+ + 2CrO42-+2CO2 + H2O ＝Cr2O72- + 2NaHCO3 ↓ Na2Cr2O7 2NaHCO3 Na2CO3+ CO2 + H2O 【分析】（1）根据分析得到步骤 I 产生的滤渣为硫酸钙；故答案为：硫酸钙或石膏。 （2）步骤 II 中铬酸钠、二氧化碳和水反应生成重铬酸钠和碳酸氢钠，Na2Cr2O7 可以循环 使用，因此发生的离子方程式为 2Na+ + 2CrO42-+2CO2 + H2O ＝Cr2O72- + 2NaHCO3 ↓。 （3）从后续流程可以判断是 NaHCO3 分解生成 Na2CO3 9．五氧化二钒广泛用于冶金、化工等行业，用作合金添加剂、生产硫酸或石油精炼用的催化剂等。为回收利用含钒催化剂，研制了一种利用废催化剂（含有 V2O5、 VOSO4、不溶性硅酸盐）回收 V2O5 的新工艺流程如下： 已知：a.部分含钒物质常温下在水中的溶解性如下表所示： 物质 VOSO4 V2O5 NH4VO3 (VO2)2SO4 溶解性 可溶 难溶 难溶 易溶 b. VO2 (+) +2OH VO3 (−) +H2O （3）在滤渣 1 中加入 Na2SO3 和过量 H2SO4 溶液发生反应的化学方程式为 （4）生成 VO2+ 的反应中消耗 1molKClO3 时转移 6mol 电子，该反应的离子方程式为 （7）“加热”时发生反应的化学方程式为___________________________________________ 9.【答案】 （3）V2O5＋Na2SO3＋2H2SO4=2VOSO4＋Na2SO4＋2H2O （4）6VO2＋＋ClO3－＋3H2O= 6VO2＋＋Cl－＋6H+ （7）2NH4VO3V2O5+2NH3+H2O 10．活性氧化锌(ZnO)广泛用于橡胶、涂料、陶瓷、电子等行业，以粗氧化锌(主要成分为 ZnO，还含有少量 MnO 、CuO、FeO、Fe2O3 等)为原料经深度净化可制备高纯活性氧化锌，其流程如图所示： 几种难溶物的 Ksp： 物质 Mn(OH)2 Fe(OH)2 Fe(OH)3 ZnS CuS Ksp 1.9×10－13 8.0×10－16 4.0×10－38 2.5×10－22 6.4×10－36 (2)“浸取”过程中 ZnO 与 NH3·H2O 、NH4HCO3 反应生成可溶性的 Zn[(NH3)n]CO3 和 H2O，该化学方程式为：__________________________________________________ (3)“深度除锰”过程中双氧水可将“滤液 1”中的 Mn(OH)2 转化为更难溶的 MnO2·H2O，写 出反应的化学方程式_______________________________________________________ (5)“蒸氨”过程中 Zn[(NH3)n]CO3 分解为 ZnCO3·2Zn(OH)2·H2O 、NH3 和 CO2 。为了提高经济效益，可设计反应生成一种循环利用的物质，写出该反应的化学方程式 (6)“煅烧”时 ZnCO3·2Zn(OH)2 转变为高纯活性氧化锌，写出反应的化学方程式 10.【答案】 (2) “浸取”过程中反应：ZnO+(n-1)NH3·H2O+NH4HCO3=Zn[(NH3)n]CO3+nH2O (3)Mn(OH)2＋H2O2 ＝MnO2·H2O↓+H2O (5) H2O+NH3+CO2=NH4HCO3 煅烧 (6) ZnCO3·2Zn(OH)2 3ZnO＋CO2 ↑+2H2O 【分析】(3)按提供的反应物和生成物信息，“深度除锰”过程中双氧水把 Mn(OH)2 氧化得到 MnO2·H2O 沉淀，双氧水是绿色氧化剂，故该化学方程式为 Mn(OH)2＋H2O2 = MnO2·H2O↓+H2O； (5)循环利用 NH3 和 CO2 ，主要考虑氨水吸收二氧化碳时生成什么物质，结合流程图中相关物质回答； (6)“煅烧”时 ZnCO3·2Zn(OH)2 转变为高纯活性氧化锌，因为碳酸盐和不溶性碱或碱式盐受热分解生成金属氧化物、二氧化碳和水，则该反应方程式为 煅烧 ZnCO3·2Zn(OH)2 3ZnO＋CO2 ↑+2H2O； 学科网（北京）股份有限公司 $