专题讲座（二） 整合有效信息书写陌生化学（离子）方程式 （精练）-2022年一轮复习讲练测（解析版）.docx

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1、第二章 化学物质及其变化专题讲座（二） 整合有效信息书写陌生化学（离子）方程式 （精练）完卷时间：50分钟1（2021·四川南充市·阆中中学高三月考）(10分)镉(Cd)可用于制作某些发光电子组件，一种以镉废渣(含CdO及少量ZnO、CuO、MnO、FeO杂质)为原料制备镉的工艺流程如图：回答下列问题：(1)“氧化”步骤是为了除铁、除锰，其中的还原产物是，该步骤中除锰的离子方程式分别为_。(2)“置换”镉中置换率与的关系如图所示，其中Zn的理论用量以溶液中的量为依据。该步反应的离子方程式：_(3)“熔炼”时，将海绵镉(含Cd和Zn)与熔融NaOH混合反应，反应的化学方程式是

2、_。【答案】(1)（4分） (2) （3分）(3)（3分） 【解析】根据工艺流程图可知，镉废渣（含CdO及少量ZnO、CuO、MnO和FeO杂质），粉碎后加入稀H2SO4；溶解后，溶液中含有CdSO4；、ZnSO4；、CuSO4、MnSO4、FeSO4等硫酸盐；加入石灰乳调节pH=5，有CaSO4生成，同时沉淀除去Cu(OH)2；在滤液中加入KMnO4溶液，将Fe2+氧化为Fe3+，形成Fe(OH)3沉淀，同时将Mn2+氧化生成MnO2沉淀；在滤液中再加入锌置换出Cd，得到海绵镉；海绵镉用NaOH溶解其中过量的Zn，得到Cd和Na2ZnO2；(1) “氧化”时，KMnO4氧化Mn2+，得到Mn

3、O2沉淀，还原产物是MnO2，故离子方程式为(2)该反应为置换反应，离子方程式为；、(3) “熔炼”时，将海绵镉(Cd和过量的Zn）与NaOH混合反应，过量的Zn被NaOH溶解，反应的化学方程式是；2（2021·陕西宝鸡市·高三模拟）(6分)合理利用工厂烟灰,变废为宝,对保护环境具有重要意义.以某钢铁厂烟灰主要成分为ZnO,并含少量的CuO、等为原料制备氧化锌的工艺流程如图。回答下列问题: (1)“除杂”工序加入过量的A是一种金属，该反应的离子方程式为 _ 。(2)ZnO与 NH4HCO3和NH3·H2O 的混合物三者在“浸取”反应时离子方程式为 _ 。 【答案】

4、(1) (2) 【解析】由题给流程可知，用碳酸氢铵溶液和过量氨水浸取烟灰，氧化锌和氧化铜溶于氨水生成四氨合锌离子和四氨合铜离子，氨水与碳酸氢铵溶液部分反应生成碳酸铵，二氧化锰和氧化铁不反应，过滤得到含有二氧化锰和氧化铁的滤渣和含有四氨合锌离子、四氨合铜离子的滤液；向滤液中加入锌粉，溶液中四氨合铜离子和锌发生置换反应生成四氨合锌离子和铜，过滤得到含有锌、铜的滤渣和含有四氨合锌离子的滤液，则A为锌粉；加热滤液，滤液中Zn(NH3)4(HCO3)2和Zn(NH3)4CO3反应变为NH3和碱式碳酸锌沉淀，碱式碳酸锌高温煅烧得到氧化锌；氨及其盐从固液混合物中蒸出，蒸出物经冷凝吸收后加入氨水得到的碳化氨水

5、，碳化氨水可返回到浸取工序中循环使用。(1)由分析可知，在除杂工序中加入过量的锌粉，溶液中四氨合铜离子和锌发生置换反应生成四氨合锌离子和铜，反应的离子方程式为Zn+Cu(NH3)42+=Cu+Zn(NH3)42+；(2) 由分析可知，在“浸取”反应时氧化锌发生的反应为氧化锌与碳酸氢铵和氨水的混合溶液反应成配离子Zn(NH3)42+和水，反应的离子方程式为Zn+Cu(NH3)42+=Cu+Zn(NH3)42+；3（2021·全国高三专题练习）(9分)碳酸锰(MnCO3)是制造电信器材的软磁铁氧体，也用作脱硫的催化剂，瓷釉、涂料和清漆的颜料。工业上利用软锰矿(主要成分是MnO2，还含有F

6、e2O3、CaCO3、CuO等杂质)制取碳酸锰的流程如下图所示：已知：还原焙烧的主反应为2MnO2C2MnOCO2。可能用到的数据如下：氢氧化物Fe(OH)3Fe(OH)2Cu(OH)2Mn(OH)2开始沉淀pH1.56.54.28.3沉淀完全pH3.79.77.49.8根据要求回答下列问题：(1)步骤D中氧化剂与还原剂的物质的量之比为_。(2)步骤G发生的离子方程式为_。(3)实验室可以用Na2S2O8溶液来检验Mn2+是否完全发生反应，原理为_Mn2+_S2O_H2O_H_SO_MnO。试配平该离子方程式。_【答案】(1)12 (2)Mn2+2=MnCO3CO2H2O (3)2Mn2+58

7、H2O=16H102 【解析】软锰矿主要成分为MnO2，还含有CaCO3、Fe2O3、Al2O3等杂质，还原焙烧主反应为：2MnO2+C2MnO+CO2，加入硫酸酸浸过滤后的溶液中加入二氧化锰氧化亚铁离子，加入10%的氢氧化钠溶液调节溶液pH=4.5使铁离子全部沉淀，过滤后的滤液中加入Na2S沉淀重金属离子可以除去Pb2+、Al3+等离子，滤液中加入碳铵发生复分解反应生成碳酸锰，分离烘干得到成品。(1)步骤D中加入MnO2氧化溶液中的Fe2+，其中Mn从4价降为2价，Fe从2价升高为3价，Fe2+是还原剂，根据电子守恒，氧化剂与还原剂的物质的量之比为12；(2)在含有Mn2的溶液中加入NH4H

8、CO3生成MnCO3沉淀，发生反应的离子方程式为Mn2+2=MnCO3CO2H2O；(3)Mn从+2价升高为+7价，S从+7价降为+6价，根据电子守恒，Mn2+前系数为2，前系数为5，再结合电荷守恒和原子守恒得此反应的离子方程式2Mn2+58H2O=16H102。4（2019·沈阳市第二十八中学高三月考）(6分)以碳酸锰铜矿(主要成分为 MnCO3、CuCO3，还含有 Fe3O4杂质)为原料制备硫酸锰并回收铜的一种工艺流程如图：已知：KspFe(OH)3=4.0×10-38，KspCu(OH)2=2.2×10-20，KspFe(OH)2=8.0×10-1

9、6，KspMn(OH)2=2.1×10-13(1)写出“酸浸”时，杂质 Fe3O4与稀硫酸反应的化学方程式：_(2)“沉锰”时，发生反应的离子方程式为_【答案】(1)Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+ FeSO4+4H2O (2)Mn2+2HCO= MnCO3+CO2+H2O 【解析】碳酸锰铜矿主要成分为 MnCO3、CuCO3，还含有 Fe3O4 杂质，用硫酸酸浸，得到硫酸锰、硫酸铜、硫酸铁、硫酸亚铁的混合溶液，加入二氧化锰，Fe2+被氧化为Fe3+；加入MnCO3调节pH生成氢氧化铁沉淀；过滤后向溶液中通入氨气生成氢氧化铜沉淀，过滤，向滤液中加入NH4HCO3，生成M

10、nCO3沉淀，MnCO3沉淀中加硫酸，得到硫酸锰溶液。(1) “酸浸”时，Fe3O4 与稀硫酸反应生成硫酸铁、硫酸亚铁和水，反应的化学方程式是Fe3O4+4H2SO4=Fe2(SO4)3+ FeSO4+4H2O；(2)“沉锰”时，锰离子和碳酸氢根离子反应生成碳酸锰沉淀、二氧化碳、水，发生反应的离子方程式为Mn2+2HCO= MnCO3+CO2+H2O。5(9分)现有金属单质A、B、C和气体甲、乙、丙以及物质D、E、F、G、H，它们之间的相互转化关系如图所示(图中有些反应的生成物和反应的条件没有标出)。请根据以上信息完成下列各题：(1)写出实验室制备黄绿色气体乙的化学方程式：_，(2)反应中的离

11、子方程式是_ (3)反应的离子方程式是_【答案】(1)4HCl(浓)+MnO2Cl2+MnCl2+2H2O (2) 2Al+2OH-+2H2O=2AlO+3H2 (3)2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl- 【解析】金属单质A焰色反应呈黄色，则A是Na，Na与H2O反应产生气体甲是H2，D溶液为NaOH，金属B和氢氧化钠溶液反应，说明B为Al，黄绿色气体乙为Cl2，气体甲和氯气反应生成丙为HCl，物质E为盐酸溶液，物质D是氢氧化钠，D和物质G反应生成红褐色沉淀H为Fe(OH)3，盐酸与金属C反应产生金属氯化物，该氯化物与NaOH溶液反应产生Fe(OH)3，则C是Fe，F为FeCl2、G为FeCl

12、3。(1)气体乙为氯气，实验室利用二氧化锰和浓盐酸共热制取氯气，化学方程式为4HCl(浓)+MnO2Cl2+MnCl2+2H2O； (2)反应为铝和NaOH溶液的反应，生成偏铝酸钠、氢气，离子方程式为2Al+2OH-+2H2O=+3H2；(3)结合分析可知，反应为FeCl2与Cl2反应生成FeCl3，其离子方程式是2Fe2+Cl2=2Fe3+2Cl-；6（2021·福建三明市·高三二模）(9分)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：已知：Ksp(AgCl)=1.8×10-10，Ksp(Ag2S)=6.3

13、15;10-50。(1)“预处理”时主要反应的化学方程式为_。(2)“分银”时AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)的离子方程式为_。(3)“还原”时HCHO转化为HCOOH，其化学方程式为_。【答案】(1)2FeCl3+Ag2S=2FeCl2+S+2AgCl (2) AgCl+2SO= Ag(SO3)+Cl- (3)2AgCl+HCHO+H2O=2Ag+HCOOH+2HCl 【解析】分金渣加入氯化铁进行预处理，氯化铁与硫酸银反应生成氯化亚铁、单质硫；分银时，加入亚硫酸钠，AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)，而PbSO4、BaSO4及生成的单质S不溶于水，则分银渣为PbSO4、

14、BaSO4及生成的单质S；过滤加入盐酸，使Ag(SO3)生成氯化银沉淀，过滤氯化银与甲醛反应生成甲酸、单质银和氯化氢。(1)根据分金渣的成分，加入氯化铁时，氯化铁具有强氧化性，则只能与硫化银发生氧化还原反应，方程式为2FeCl3+Ag2S=2FeCl2+S+2AgCl；(2) “分银”时AgCl与Na2SO3反应生成Ag(SO3)和氯离子，离子方程式为AgCl+2SO= Ag(SO3)+Cl-；(3)“还原”时HCHO与氯化银、水反应生成HCOOH、单质银，化学方程式为2AgCl+HCHO+H2O=2Ag+HCOOH+2HCl；7（2021·福建福州市·高三二模）(6分)某

15、冶炼厂利用镉熔炼碱渣(约含及、)和铜镉渣(含、等单质)联合工艺制备黄钠铁钒，并回收、等金属。(1)滤渣主要含和，请写出热水溶浸时发生反应的化学方程式：_。(2)制得黄钠铁矾的离子方程式为_。【答案】(1)(2) 【解析】镉熔炼碱渣(约含及、)用热水溶浸，在碱性环境下反应、过滤，滤渣主要含和，则热水溶浸反应为氧化锌和氢氧化钠溶液反应，得到滤液I为偏锌酸钠、过量氢氧化钠混合溶液；铜镉渣(含、等单质)用稀硫酸酸浸，不溶解、与硫酸反应而溶解，滤液中加入过氧化氢溶液，亚铁离子被氧化为铁离子，预中和、加入碳酸氢铵调pH约为1.5，得到黄钠铁钒，过滤后，所得滤液含锌离子、镉离子、铵离子、氢离子，再予以回收利

16、用。(1)滤渣主要含和，则热水溶浸反应为氧化锌和氢氧化钠溶液反应，得到偏锌酸钠和水、反应的化学方程式：。(2) 在约为1.5时，钠离子、铁离子、硫酸根离子和水反应制得黄钠铁矾，离子方程式为。8(9分)铝是应用广泛的金属。以铝土矿(主要成分为Al2O3，含SiO2和Fe2O3等杂质)为原料制备铝的一种工艺流程如图：注：SiO2在“碱溶”时转化为铝硅酸钠沉淀。 (1)“碱溶”时生成偏铝酸钠的离子方程式为_(2)“电解”是电解熔融Al2O3，写出阳极的电极反应式_。(3)“电解”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。阳极的电极反应式为_。【答案】(1)Al2O3+2OH-=2+H2O (2) 2O2

17、-4e-=O2 (3)4+2H2O-4e-=4+O2 【解析】铝土矿在碱溶时，其中的Al2O3和SiO2可与强碱溶液反应，二氧化硅和强碱溶液反应后转化为沉淀，氧化铝和氢氧化钠反应后得到可溶于水的偏铝酸钠，Fe2O3不与强碱反应，则滤渣为Fe2O3；过滤后，滤液中的NaAlO2与NaHCO3反应生成氢氧化铝沉淀和Na2CO3，氢氧化铝经灼烧后得到Al2O3，最后电解熔融的Al2O3得到铝。Na2CO3溶液经电解后可以再生成NaHCO3和NaOH进行循环利用。(1)“碱溶”时，铝土矿中的Al2O3和SiO2能够与氢氧化钠反应，其中生成偏铝酸钠的离子方程式为Al2O3+2OH-=2+H2O；(2)“

18、电解”是电解熔融Al2O3，电解过程中，阳极上生成氧气，能够氧化石墨生成二氧化碳，因此阳极的电极反应为2O2-4e-=O2；(3)“电解”是电解Na2CO3溶液，阳极上是溶液中的水失电子生成氧气，产生的氢离子与碳酸根离子反应生成碳酸氢根离子，电极反应为4+2H2O-4e-=4+O2；9（2021·山东潍坊市·高三二模）(6分)高纯砷(As)常用于制造砷化镓、砷化锗等半导体材料。工业上用含砷废料(主要成分为，含少量)为原料制取高纯砷的工艺流程(硫化还原法)如下图所示：已知：砷酸(H3AsO4)在酸性条件下有强氧化性，能被、氢碘酸等还原为亚砷酸(H3AsO3)，H3AsO3在加

19、热蒸发过程中会失水生成。时的值为。回答下列问题：(1)半导体材料中元素的化合价为_，“氧化(加压)”时发生反应的化学方程式为_。(2)“还原”过程发生反应的离子方程式为_。【答案】(1) (2) 【解析】(1)根据化合物中各元素化合价代数和为0，砷化合价为-3价，则半导体材料中元素的化合价为+3价，“氧化(加压)”时与水、氧气反应生成H3AsO4和硫，发生反应的化学方程式为；(2)“还原”过程二氧化硫与H3AsO4反应生成H3AsO3，发生反应的离子方程式为；10（2021·四川遂宁市·高三三模）(9分)以含锂的电解铝废渣(主要含AlF3、NaF、LiF、CaO)和浓硫酸为

20、原料，制备电池级碳酸锂，同时得到副产品冰晶石的工艺流程如下：已知：LiOH易溶于水，Li2CO3微溶于水。回答下列问题：(1)碱解反应中，同时得到气体和沉淀，反应的离子方程式为_。(2)上述流程得到的副产品冰晶石的化学方程式_(3)电池级Li2CO3可由高纯度LiOH转化而来。将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，该反应的化学方程式为_。【答案】(1)2Al3+3CO+3H2O=2Al(OH)3+3CO2 (2)6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O (3)Li2CO3+2C+2Fe PO42LiFePO4+3CO

21、【解析】AlF3、NaF、LiF、CaO和浓硫酸反应生成硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂、硫酸钙和HF气体，硫酸钙微溶于水，水浸得到硫酸铝、硫酸钠、硫酸锂溶液，滤渣1是硫酸钙；向溶液中加入碳酸钠溶液，生成氢氧化铝沉淀、Li2CO3沉淀、二氧化碳气体，过滤，得硫酸钠溶液和固体氧化铝、Li2CO3，氧化铝、Li2CO3固体加水调浆，加入氧化钙将碳酸锂转化为氢氧化锂溶液，过滤，滤渣2是氢氧化铝，氢氧化锂溶液中通入二氧化碳生成Li2CO3产品；氢氧化铝加入氢氧化钠生成偏铝酸钠，偏铝酸钠、HF、硫酸钠反应生成Na3AlF6和H2SO4。(1)碱解反应中，硫酸铝与碳酸钠反应生成氢氧化铝沉淀、二氧化碳气体，反应的离子

22、方程式为2Al3+3CO+3H2O=2Al(OH)3+3CO2；(2) 偏铝酸钠、HF、硫酸钠反应生成Na3AlF6和H2SO4，反应的化学方程式为6HF+Na2SO4+NaAlO2=NaAlF6+H2SO4+2H2O；(3)将电池级Li2CO3和C、FePO4高温下反应，生成LiFePO4和一种可燃性气体，根据化合价升降规律，可知生成的可燃性气体是CO，该反应的化学方程式为Li2CO3+2C+2Fe PO42LiFePO4+3CO。11（2021·宁夏中卫市·高三模拟）(6分)某含镍(Ni)废催化剂中主要含有Ni，还含有Al、Fe及其他不溶于酸、碱的杂质。现用含镍废催化剂

23、制备NiSO4·7H2O，其流程图如下：部分金属化合物的Ksp近似值如表所示：化学式Fe(OH)2Fe(OH)3Al(OH)3Ni(OH)2NiCO3Ksp近似值1.0×10-171.0×10-381.0×10-341.0×10-151.0×10-5回答下列问题：(1)“碱浸”时发生反应的离子方程式为_。(2)析出NiSO4·7H2O后失去结晶水后得到NiSO4在强碱溶液中用NaC1O氧化，可制得碱性镍镉电池电极材料NiOOH。该反应的离子方程式为_。【答案】(1)2Al2OH-2H2O=2AlO3H2 (2)2Ni2+Cl

24、O4OH=2NiOOHClH2O 【解析】由题给流程可知，含镍废催化剂碱浸时，铝与碱溶液反应生成偏铝酸盐，镍、铁和不溶于酸、碱的杂质不与酸反应，过滤得到含有偏铝酸盐的滤液和含有镍、铁的滤渣；为防止产品中混有杂质，向滤渣中加入稀硫酸酸浸，镍、铁与稀硫酸反应溶解得到硫酸盐，过滤除去不溶于酸、碱的杂质得到含有硫酸镍和硫酸亚铁的滤液；向滤液中加入过氧化氢溶液将亚铁离子氧化为铁离子，再调节溶液pH使溶液中铁离子好完全转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到硫酸镍溶液，将硫酸镍溶液加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到七水硫酸镍晶体。(1) “碱浸”时发生的反应为铝与强碱溶液反应生成偏铝酸根离子和氢气，反应的离子方

25、程式为2Al2OH-2H2O=2AlO3H2，故答案为：2Al2OH-2H2O=2AlO3H2；(2)由题意可知，碱性条件下，溶液中镍离子与次氯酸根离子发生氧化还原反应生成碱式氧化镍、氯离子和水，反应的离子方程式为2Ni2+ClO4OH=2NiOOHClH2O；12（2021·山东高三模拟）(6分)三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示。已知：.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H+、Co2+、Fe3+、Ni2+等。.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时

26、溶液的pH如表。沉淀物Fe(OH)3Co(OH)2Ni(OH)2完全沉淀时的pH3.79.09.2“酸浸”时发生的主要反应是_(写离子方程式)。写出高温煅烧时发生的化学反应方程式_。【答案】Co2O3+H2O2+4H+=2Co2+3H2O+O2 2Co2(OH)2CO3+O222Co2O3+2H2O+2CO2 【解析】由题给流程可知，向研磨后的含钴废料中加入硫酸和双氧水，酸性条件下，氧化钴与双氧水发生氧化还原反应生成亚钴离子，四氧化三铁与双氧水发生氧化还原反应生成铁离子，氧化亚镍溶于硫酸生成亚镍离子，二氧化锰不溶解，过滤得到含有氢离子、亚钴离子、铁离子、亚镍离子的酸浸液和二氧化锰；调节酸浸液的

27、pH为3.7，铁离子转化为氢氧化铁沉淀，过滤得到含有亚钴离子、亚镍离子的滤液和滤渣1氢氧化铁；向滤液中加入萃取剂，萃取分液得到含有亚钴离子的水相和含有亚镍离子的有机相；向水相中加入氨水和碳酸氢铵溶液，亚钴离子离子转化为Co2(OH)2CO3沉淀，过滤得到含有硫酸铵的滤液和Co2(OH)2CO3沉淀；高温煅烧，Co2（OH）2CO3与空气中的氧气发生氧化还原反应生成氧化钴、二氧化碳和水。含钴废料中含有Co2O3、NiO、Fe3O4，“酸浸”后的溶液中含有Co2+，“酸浸”时发生的主要反应为Co2O3氧化H2O2，生成O2和Co2+，反应的离子方程式为Co2O3+H2O2+4H+2Co2+3H2O

28、+O2；高温煅烧时，Co2(OH)2CO3被氧化为Co2O3，所以反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3+O222Co2O3+2H2O+2CO2；13（2021·福建高三模拟）(10分)工业上制取硝酸铵的流程图如图，回答下列问题：(1)设备发生反应的化学方程式为_。(2)设备中生成HNO3化学方程式为_。(3)设备中的尾气主要为NO，可以用NaClO溶液吸收，其他条件相同，NO转化为NO的转化率随NaClO溶液初始pH的变化如图所示。在酸NaClO性溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO，其离子方程式为_。【答案】(1)4NH3+5O24NO+6H2O （3分）(2)4NO+3

29、O2+2H2O=4HNO3或2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO （3分） (3)3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+或3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+ （4分） 【解析】(1)由框图可知：设备是氨气和氧气在催化剂的条件下发生反应生成一氧化氮和水，其反应的化学方程式为4NH3+5O24NO+6H2O 。(2) 由框图可知：设备中是一氧化氮和氧气反应生成二氧化氮，二氧化氮在和水反应生成一氧化氮和HNO3，该反应的化学方程式为2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，或4NO+3O2+2H2O=4HNO3。设备在工作时不断通入空气的目的是使NO循环利用，最终全部转化成HNO3，故答案：2NO+O2=2NO2，3NO2+H2O=2HNO3+NO，或4NO+3O2+2H2O=4HNO3；可使NO循环利用，全部转化成HNO3。(3)在酸性NaClO溶液中，HClO氧化NO生成Cl-和NO，其离子方程式为3HClO+2NO+H2O=3Cl-+2NO+5H+或3ClO-+2NO+H2O=3Cl-+2NO+2H+。