内容正文:
2026高考三轮冲刺新题刷分26 化工流程中化学(或离子)方程式的书写
一.刷题秘诀
1.化工流程中化学(或离子)方程式的书写思路
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)若元素化合价无变化,则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律。
(2)若元素化合价有变化,则为氧化还原反应,既遵循质量守恒定律,又遵循得失电子守恒规律。
2.化工流程中陌生氧化还原反应化学(或离子)方程式的书写流程
二.新题快练
题型一 真题导向练
1.(2025·黑吉辽蒙卷,16节选)某工厂采用如下工艺回收废渣(含有ZnS、PbSO4、FeS和CuCl)中的Zn、Pb元素。
已知:①“氧化浸出”时,PbSO4不发生变化,ZnS转变为[Zn(NH3)4]2+;
②Ksp[Pb(OH)2]=10-14.8;
③酒石酸(记作H2A)结构简式为
HOOC(CHOH)2COOH。
回答下列问题:
(1)“氧化浸出”时,过二硫酸根(S2O)转变为________(填离子符号)。
(2)“除铜”步骤中发生反应的离子方程式为_____________________________________。
(3)290 ℃“真空热解”生成2种气态氧化物,该反应的化学方程式为__________________
____________________________。
2.(2025·河北卷,16节选)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源,可实现绿色化学的目标。过程如下:
已知:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。
回答下列问题:
(1)煅烧工序中Fe(CrO2)2反应生成K2CrO4的化学方程式:____________________________
____________________。
(2)补全还原、分离工序中发生反应的化学方程式。
Fe(CO)5+________+________===
Cr(OH)3↓+________+________+____CO↑
3.(2025·河南卷,15节选)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt,含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)已知“酸溶2”中Rh转化为H3[RhCl6],则生成该物质的化学方程式为__________________
____________________________________;“滤渣”的主要成分是________(填化学式)。
(2)“沉铑”中得到的沉淀经“灼烧”后分解成铑单质,但夹杂少量Rh2O3和RhCl3,则“高温还原”中发生反应的化学方程式为___________________________________________
___________________________________。
4.(2024·江西卷,15节选)稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石(主要成分为CePO4,含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质)为原料制备CeCl3·nH2O的工艺流程图。
回答下列问题:
(1)Na2U2O7中铀元素的化合价为________,热分解阶段U3O8生成Na2U2O7的化学反应方程式为__________________________________________。
(2)溶解阶段,将溶液pH先调到1.5~2.0,反应后再回调至4.5。
盐酸溶解Ce(OH)4的离子方程式为____________________________________________。
题组二 新题提升练
1.(2026·江西赣州一模)电解锰渣中主要含、和少量的、、MgO、等。综合利用其中锰、铁、钙等金属元素的一种工艺流程如下。
(1)“浸锰”过程中,发生反应的离子方程式为______。
(5)从“滤液2”获得沉淀的离子方程式为______。
2.(2026·湖北武汉·一模)从钕铁硼废渣(主要含有Nd、Fe、B、Co的单质和)中回收钕和钴的流程如图所示。
已知:①B难溶于非氧化性酸;氧化性:。
②P507(用HR表示)萃取稀土离子的原理为。
③,,。
回答下列问题:
(4)“沉钕”的离子方程式为_______;
(5)在500℃,不同条件下获得的煅烧产物的X射线衍射谱图如图所示(X射线衍射用于判断某晶态物质是否存在,不同晶态物质出现衍射峰的衍射角不同)。实验证明,在空气中分解时发生了两步反应,第二步反应的化学方程式为_______。
3.(2026·陕西商洛·一模)某实验室模拟以工业用菱铁矿(,含碱式碳酸铜[])为原料制取纯净的和氯化铜晶体()的生产流程如图:[]
请回答下列问题:
(2)盐酸溶解矿物样品时所有发生反应的离子方程式:_______。
(3)溶液A中加入NaClO反应的离子方程式为_______,后续加入CuO的目的_______。
(5)沉淀B加盐酸反应后再加入足量铁粉时发生反应的离子方程式为_______。
(6)处理滤液D时,除产生沉淀外,还产生无色气体,写出该反应的离子方程式:_______。
4.(2026·山东滨州·一模)回收废弃物可实现资源的有效利用。从AgI催化剂废料(含Ag2O杂质)中回收Ag和I2的流程如下。
已知:①浓氨水不能溶解AgI。
②“反应1”生成ICl,ICl的化学性质与Cl2相似。
③在碱性条件下歧化为和。
回答下列问题:
(1)“溶解1”发生反应的离子方程式为___________。
(5)“反应3”中,主要反应的离子方程式为___________。
(6)流程中先后两次反应生成I2的物质的量之比为___________(不考虑碘元素损失)。
5.(2026·甘肃白银月考)金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
回答下列问题:
(2)“细菌氧化”中,发生反应的离子方程式为___________________。
(7)滤液②经稀硫酸酸化,转化为和HCN的化学方程式为___________。用碱中和HCN可生成______(填化学式)溶液,从而实现循环利用。
6.(2026·福建泉州·一模)以钨渣(主要成分为、、CaO和,及少量、CuO、PbO等)为原料制备晶体的工艺如下图:
已知:的沸点为,的。
(4)“除铜铅”时,生成CuS的离子方程式为_______。若将“除铜铅”与“除铁”对调,主要的缺点是_______。
(6)“氧化”反应的化学方程式为_______。
7.(2026·吉林长春·模拟预测)镍通常用来制造合金、电池材料、催化剂等,有重要的用途。氢氧化镍常用于制备金属镍及镍的重要化合物。一种用铁镍合金废料(还含有少量铜、钙、镁、硅的氧化物)制备纯度较高氢氧化镍的工艺流程如下:
已知:常温下,。回答下列问题:
(1)合金中的镍难溶于稀硫酸、“酸溶”时除了加入稀硫酸,还要边搅拌边分多次缓慢加入适量稀硝酸,还原产物为NO,金属镍溶解的离子方程式为______;“酸溶”时产生的废渣的主要成分为______。
(2)“除铁”时②中加入,生成黄钠铁矾的离子方程式为______;不采用生成进行“除铁”的原因可能为______。
(3)“除钙镁”过程在陶瓷容器中进行,NaF的实际用量为理论用量的1.1倍,用量不宜过大,依次用两个方程式来解释原因:______(离子方程式);______(化学方程式)。
8.(2026·山东·模拟预测)黑钨精矿中钨元素以(和)形式存在,其中还含有少量硅()、磷、砷以及钼的化合物,工业上常用黑钨精矿冶炼金属钨及其化合物,其工艺流程如图:
已知:在pH=5的溶液中完全沉淀(当时,认为沉淀完全)。请回答下列问题:
(1)黑钨精矿在900℃下烧结会得到钨酸钠)、以及等产物,则在烧结时发生的化学方程式为______;滤渣I的主要成分为和______。
(3)用氯化镁和氯化铵可将滤液Ⅱ中的磷元素转化为磷酸镁铵除去,该离子方程式为______。
参考答案与解析
题型一 真题导向练
1.答案:(1)SO
(2)Zn+[Cu(NH3)4]2+===[Zn(NH3)4]2++Cu
(3)Pb(OOC—CHOH—CHOH—COO)Pb+4CO↑+2H2O↑
解析:废渣用(NH4)2S2O8和NH3·H2O氧化浸出、过滤,滤液中有[Cu(NH3)4]2+和[Zn(NH3)4]2+,滤渣1中有PbSO4和Fe(OH)3,滤液加Zn置换出Cu,除铜后的滤液加(NH4)2S沉锌,得到ZnS,滤渣1用H2A和Na2A溶液浸铅后过滤,滤渣2为Fe(OH)3,滤液经过结晶得到PbA,再真空热解得到纯Pb。
2.答案:(1)4Fe(CrO2)2+7O2+16KOH2Fe2O3+8K2CrO4+8H2O
(2)K2CrO4 4H2O Fe(OH)3↓ 2KOH 5
解析:铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2,与过量KOH在空气中煅烧,生成K2CrO4、Fe2O3、MgO、K[Al(OH)4]、K2SiO3;通入KHCO3K2CO3/CO2浸取,生成Al(OH)3、H2SiO3,Fe2O3、MgO不反应,故滤渣Ⅰ为Al(OH)3、H2SiO3、Fe2O3、MgO,滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出K2CrO4固体,滤液Ⅰ中含有K2CrO4;将K2CrO4加水溶解,并通入过量CO2酸化,将K2CrO4转化为K2Cr2O7,同时有副产物KHCO3生成,将K2Cr2O7与KHCO3分离,滤液Ⅱ的主要溶质为KHCO3;Fe(CO)5作还原剂,将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3,自身转化为Fe(OH)3进入滤渣Ⅱ。
3.答案:(1)Rh+6HCl+3HNO3===H3[RhCl6]+3NO2↑+3H2O SiO2
(2)Rh2O3+3H22Rh+3H2O、2RhCl3+3H22Rh+6HCl
答案:(1)+6 2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O
(2)2Ce(OH)4+8H++2Cl-===2Ce3++8H2O+Cl2↑
解析:(1)Na2U2O7中Na为+1价,O为-2价,根据化合物中正负化合价代数和为0,知U为+6价。热分解阶段U3O8生成Na2U2O7,U元素化合价升高,被空气中的氧气氧化,1 mol U3O8失去3× mol=2 mol电子,1 mol氧气得4 mol电子,根据得失电子守恒,U3O8、O2的化学计量数分别为2、1,结合原子守恒,配平化学方程式为2U3O8+O2+6NaOH3Na2U2O7+3H2O。
题组二 新题提升练
1.【答案】(1)
(5)
【解析】(1)浸锰时作氧化剂,将草酸氧化为,草酸为弱酸不能拆,自身被还原为,配平得到离子方程式为。
(5)滤液2含,加入、氨水调pH后,生成目标沉淀,配平得到离子方程式为。
2.【答案】
(4)
(5)
【详解】(4)含的溶液加入将其转化为沉淀,离子方程式为。
(5)根据X射线衍射图分析,随着进风量的增加,产物逐步以为主,在空气中煅烧经过两步反应,第一步先分解生成,第二步生成的被空气中的氧气氧化为,化学方程式为。
3.【答案】
(2),
(3) 调节pH,生成氢氧化铁沉淀
(5),
(6)
【解析】(2)FeCO3和碱式碳酸铜和盐酸反应:,;
(3)溶液A中加入NaClO,次氯酸钠将亚铁离子氧化为铁离子,离子方程式为,加入氧化铜的目的是调节pH,生成氢氧化铁沉淀;
(5)沉淀B加盐酸反应后再加入足量铁粉时发生反应的离子方程式为,;
(6)处理滤液D时,和饱和碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀和CO2,离子方程式为。
4.【答案】(1)
(5)
(6)4:1
【详解】(1)由分析可知,溶解1加入浓氨水溶解的目的是将氧化银转化为,反应的离子方程式为:;
(5)由分析可知,反应3中加入Na2S2O4,将溶液中的碘酸根离子转化为碘,反应的离子方程式为:;
(6)由题意可知,弱碱性条件下次碘酸根离子发生歧化反应的方程式为:3IO-=2I-+,设滤液2中含有的碘离子的物质的量为10 mol,则溶液中碘酸根离子的物质的量为5 mol,由方程式可知,第一次生成碘时,反应生成碘的物质的量为:10 mol×=6 mol,溶液中未反应的碘酸根离子的物质的量为:5 mol-10 mol×=3 mol;第二次生成碘时,反应生成碘的物质的量为:3 mol×=1.5 mol,则两次反应生成碘的物质的量之比为4:1。
5.【答案】
(2)
(7) NaCN
【详解】(2)“细菌氧化”的过程中,在酸性环境下被氧化为和,离子方程式为;
(7)由分析可知,滤液②含有,经过的酸化,转化为和HCN,反应的化学方程式为,用碱中和HCN得到的产物,可实现循环利用,即用NaOH中和HCN生成NaCN,NaCN可用于“浸金”步骤,从而循环利用;
6.【答案】
(4) 或 生成大量的导致损失
(6)
【解析】(4)电离出,与反应生成沉淀,离子方程式:或;若对调顺序,先加入除铜铅,会与结合生成大量的导致损失。
(6)被氧化为,配平后得到上述方程式。
7.【答案】(1) 、
(2) 氢氧化铁易形成胶体不利于过滤分离,且氢氧化铁沉淀容易吸附镍离子,造成镍的损失
(3)
【详解】(1)金属镍在酸性条件下被硝酸氧化,离子方程式为:;“酸溶”时,不溶于稀硝酸和稀硫酸,同时会生成难溶于水的硫酸钙,则废渣的主要成分是和。
(2)“除铁”时②中加入,生成黄钠铁矾的离子方程式为: ;不采用生成进行“除铁”的原因可能为氢氧化铁易形成胶体不利于过滤分离,且氢氧化铁沉淀容易吸附镍离子,造成镍的损失。
(3)能溶于HF,而过量的氟离子水解生成氟化氢(),腐蚀陶瓷容器(),所以“除钙镁”过程在陶瓷容器中进行,NaF的用量不宜过大。
8.【答案】(1)
(3)
【详解】(1)烧结时被氧化,被氧化为,配平后得到上述方程式:;不溶于水,水浸后进入滤渣I。
(3)磷元素以形式存在,和镁离子、铵根生成磷酸镁铵沉淀,离子方程式为:;
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