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考法突破3 新情境中反应方程式的书写
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高考真题
1.★★(2025安徽,6,3分)氨是其他含氮化合物的生产原料。氨可在氧气中燃烧生成N
2。金属钠的液氨溶液放置时缓慢放出气体,同时生成NaNH2。NaNH2遇水转化为
NaOH。Cu(OH)2溶于氨水得到深蓝色[Cu(NH3)4](OH)2溶液,加入稀硫酸又转化为蓝色
[Cu(H2O)4]SO4溶液。氨可以发生类似于水解反应的氨解反应,浓氨水与HgCl2溶液反应
生成Hg(NH2)Cl沉淀。
下列有关反应的化学方程式错误的是 ( )
A.氨在氧气中燃烧:4NH3+3O2 2N2+6H2O
B.液氨与金属钠反应:2Na+2NH3(l) 2NaNH2+H2↑
C.氨水溶解Cu(OH)2:Cu(OH)2+4NH3 [Cu(NH3)4](OH)2
D.浓氨水与HgCl2反应:HgCl2+NH3 Hg(NH2)Cl↓+HCl
D
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解析 A项,根据题给信息,NH3可在O2中燃烧生成N2,根据元素守恒可知还有H2O生成,
正确。B项,根据题给信息,Na与NH3(l)反应生成NaNH2和气体,根据H原子守恒可知生成
的气体为H2,即NH3(l)中+1价H被Na还原为H2,正确。C项,根据题给信息,Cu(OH)2能与氨
水中的NH3反应生成[Cu(NH3)4](OH)2,正确。D项,类比2H2O H3O++OH-,可知2NH3
N +N ,故HgCl2与浓氨水发生反应生成Hg(NH2)Cl沉淀和NH4Cl,化学方程式为
HgCl2+2NH3 Hg(NH2)Cl↓+NH4Cl,错误。
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快解方法 D项,若反应中有HCl生成,HCl应与过量的NH3继续反应得到NH4Cl,故题给
化学方程式错误。
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2.★★(2023福建,12节选)Ⅱ.由TiO2制备TiN并测定产率(实验装置如下图,夹持装置省
略)。
(5)装置D中反应生成TiN、N2和H2O,该反应的化学方程式为______________________________________________。
6TiO2+8NH3
6TiN+N2+12H2O
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解析 (5)结合由TiO2制备TiN,再由B中试剂可知反应物为NH3、TiO2。生成物为TiN、
N2和H2O,根据原子守恒、得失电子守恒写出反应的化学方程式。
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3.★★(2024江苏,16节选)(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5
mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag。
①铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为________________________。
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag+杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧
浓度影响。
①纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为________________________________。
4Ag+O2+4H+ 4Ag++2H2O
Fe+2AgCl FeCl2+2Ag
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解析 (3)①由题图可知,酸性条件下,纳米Ag被O2氧化为Ag+,根据得失电子守恒、电荷
守恒及原子守恒,可得离子方程式为 4Ag+O2+4H+ 4Ag++2H2O。
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4.★★★(2023河北,16,14分)闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目
标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离,同时得到的CuCl可用于催化、医
药、冶金等重要领域。工艺流程如下:
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已知:室温下的Ksp(CuCl)=10-6.8。
回答下列问题:
(1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,其主要成
分为_____________________(填化学式)。
(2)滤渣的主要成分为_______(填化学式)。
(3)浸取工序的产物为[Cu(NH3)2]Cl,该工序发生反应的化学方程式为__________________
_____________________。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,氧化工序
发生反应的离子方程式为___________________________________________________。
8NH3+4[Cu(NH3)2]++O2+4H+ 4[Cu(NH3)4]2++2H2O
Cu 2[Cu(NH3)2]Cl
[Cu(NH3)4]Cl2+
Fe
[Cu(NH3)4]Cl2
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(4)浸取工序宜在30~40 ℃之间进行。当环境温度较低时,浸取液再生后不需额外加热
即可进行浸取的原因是________________________。
(5)补全中和工序中主反应的离子方程式[Cu(NH3)2]++2H++Cl- __________+
________。
2N
CuCl↓
盐酸和液氨反应放热
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解析 (1)首次浸取所用深蓝色溶液①由铜毛丝、足量液氨、空气和盐酸反应得到,结
合教材中铜氨配离子的颜色,可判断其主要成分的阳离子为[Cu(NH3)4]2+,阴离子为Cl-,
则主要成分为[Cu(NH3)4]Cl2。(2)原料为铜包钢,经过浸取,铜被氧化后转化为[Cu(NH3)2]
+进入溶液,铁仍为固体,且流程图中明确指出,固体滤渣的主要用途为炼钢,则固体滤渣
的主要成分为铁。(3)浸取工序中,反应物为铜单质和[Cu(NH3)4]Cl2,产物为[Cu(NH3)2]
Cl,根据得失电子守恒和原子守恒,可写出反应的化学方程式为[Cu(NH3)4]Cl2+Cu 2
[Cu(NH3)2]Cl。浸取后滤液的一半经氧化工序可得深蓝色溶液①,反应物涉及[Cu(NH3)
2]Cl、H+、O2和NH3,产物为[Cu(NH3)4]Cl2,结合反应物中有H+、O2,可知还有H2O生成,综
合以上信息可知氧化工序发生反应的离子方程式为8NH3+4[Cu(NH3)2]++O2+4H+ 4
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[Cu(NH3)4]2++2H2O。(4)氧化工序中涉及[Cu(NH3)2]+被氧化为[Cu(NH3)4]2+的反应,反应
过程吸热或放热不易判断,但是[Cu(NH3)4]2+再生还需加入液氨和盐酸,两种物质接触会
发生酸碱中和反应,放出的热量可以维持浸取工序所需的温度。(5)中和工序后,CuCl已
经析出,根据原子守恒、电荷守恒可以确定产物为CuCl、N ,则中和工序中主反应的
离子方程式为[Cu(NH3)2]++2H++Cl- CuCl↓+2N 。
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高考模拟
5.★★(2025河南安阳一模,7)生活污水中的氮和磷元素主要以铵盐和磷酸盐形式存在,
可用铁、石墨作电极,用电解法除去。电解时,在生活污水中加入适量食盐,Cl-在石墨
电极放电生成Cl2,Cl2在水中生成HClO或ClO-氧化N ,可进行除氮;翻转电源正负极时,
P 转化为Fe3(PO4)2沉淀,可进行除磷。下列说法正确的是 ( )
A.磷酸根离子在水溶液中水解的方程式:P +3H2O 3OH-+H3PO4
B.向生活污水中加入适量生石灰来净化污水的离子方程式:3Ca(OH)2+2P
Ca3(PO4)2↓+6OH-
C.HClO氧化N 的离子方程式:3ClO-+2N 3Cl-+N2↑+3H2O+2H+
D.除磷总反应为3Fe+2P +6H2O Fe3(PO4)2+3H2↑+6OH-
D
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解析 H3PO4是三元弱酸,P 分三级水解,以一级水解为主,其水解方程式为P +H2O
HP +OH-,A错误;生石灰是CaO,B错误;HClO是弱酸,不能拆成离子形式,C错误;
根据题干信息,电解时,在石墨电极上Cl-被氧化为Cl2,则石墨电极作阳极,翻转电源正负
极时,Fe作阳极,Fe失去电子生成Fe2+,Fe2+和P 反应转化为Fe3(PO4)2,总反应为3Fe+2P
+6H2O Fe3(PO4)2+3H2↑+6OH-,D正确。
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6.★★(2025辽宁葫芦岛二模,16节选)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)常作食品加工的抗氧化剂,蓝
矾(CuSO4·5H2O)常作游泳池的消毒剂。以辉铜矿(主要成分是Cu2S,含少量FeS、SiO2等
杂质)为原料制备蓝矾和焦亚硫酸钠的流程如图所示。已知pH=4时Fe3+完全沉淀,pH=
7.8时Cu2+开始沉淀。回答下列问题:
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(2)“煅烧”中主要包括Cu2S→Cu2O→Cu→CuO等过程。写出Cu2S和Cu2O反应生成Cu
的化学方程式:_______________________________。
Cu2S+2Cu2O 6Cu+SO2↑
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解析 (2)根据信息知,Cu2S和Cu2O反应生成Cu和SO2(题图中信息),根据得失电子守恒
和原子守恒,可得反应的化学方程式为Cu2S+2Cu2O 6Cu+SO2↑。
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7.★★(2026届重庆十一中期中,15节选)氧化亚铜(Cu2O)是一种附加值较高的铜类物质,
某工厂以硫化铜矿石(含CuFeS2、Cu2S等)为原料制取Cu2O的工艺流程如下:
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(4)写出“还原”步骤中制备Cu2O的化学方程式:_______________________________
____________________________________。
4CuSO4+N2H4+8KOH
2Cu2O↓+N2↑+4K2SO4+6H2O
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解析 (4)由流程知,向Fe2O3、CuO、FeO等中加入稀硫酸,得到含有Fe2(SO4)3、CuSO
4、FeSO4的溶液,根据题中信息可知此工艺流程的目的是制取Cu2O,则加入试剂X的目
的是将Fe2+氧化为Fe3+,以便于调pH除去Fe元素。调pH过滤后,滤液中的主要成分为Cu-
SO4,向滤液中加入N2H4、KOH将CuSO4还原为Cu2O,N2H4被氧化为N2,根据得失电子守
恒和Cu、N原子守恒可得4CuSO4+N2H4+KOH 2Cu2O↓+N2↑,结合“S ”守恒
可知在右边加“4K2SO4”,结合K原子守恒,可知KOH的化学计量数为8;最后根据H、O
原子守恒可知在右边加“6H2O”,则反应的化学方程式为4CuSO4+N2H4+8KOH
2Cu2O↓+N2↑+4K2SO4+6H2O。
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8.★★★(2026届河北辛集中学第二次段考,17节选)钴镍渣是湿法炼锌净化渣之一,其
中含有较多的Zn(Ⅱ)、Cd(Ⅱ)和少量Co(Ⅱ)、Fe(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)的硫酸盐及氢氧化物
(“Ⅱ”指相应元素的化合价为+2)。利用以下工艺流程回收金属并制备碱式碳酸锌:
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已知:过二硫酸根(S2 )的结构式为 ,S2 的还原产物为S
。回答下列问题:
(1)向“浸取液”中加入Zn粉,发生反应的离子方程式为_______________________。
(3)“氧化、沉钴”时,加入Na2S2O8溶液并调节溶液pH至5.0~5.2,反应生成Co(OH)3沉淀
的离子方程式为__________________________________________。
2Co2++S2 O8 2- +6H2O ====2Co(OH)3↓+2SO4 2- +6H+
Zn+Cd2+ == Zn2++Cd
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(5)向ZnSO4溶液中加入适量的Na2CO3溶液,反应生成ZnCO3·xZn(OH)2沉淀的化学方程
式为_______________________________________________________________________。
(x+1)ZnSO4+(x+1)Na2CO3+xH2O ZnCO3·xZn(OH)2↓+(x+1)Na2SO4+xCO2↑
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解析 (1)由流程知,向“浸取液”中加入Zn粉生成海绵Cd(单质),则“浸取液”中的Cd
2+被Zn还原为Cd,反应的离子方程式为Zn+Cd2+ Zn2++Cd。(3)结合S2 的结构式可
知其中含有过氧键,则1 mol S2 被还原为S 转移2 mol e-。再结合流程知,溶液中Co2
+被氧化为Co(OH)3沉淀,根据得失电子守恒可得2Co2++S2 2Co(OH)3↓+2S ;反
应时溶液的pH为5.0~5.2,结合电荷守恒可知在右边加“6H+”,最后结合H、O原子守恒
可知在左边加“6H2O”,得到反应的离子方程式为2Co2++S2 +6H2O 2Co(OH)3↓
+2S +6H+。(5)向ZnSO4溶液中加入适量的Na2CO3溶液,反应生成ZnCO3·xZn(OH)2沉
淀,该反应为非氧化还原反应,结合原子守恒即可写出反应的化学方程式。
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