工艺流程之陌生方程式的的书写.docx

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工艺流程之陌生方程式的的书写

陌生方程式的的书写

氧化还原反应

【2016全国1卷】NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工

艺如下：

写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式

1、2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4；

6、钛有强度高和质地轻的优点，广泛应用于飞机制造业等。

工业上利用钛铁矿，其主要成分为钛酸亚铁（FeTiO3）制备钛金属，工业流程如下：

已知：

Ti与TiO2化学性质稳定，不

（2）请写出“熔融氧化”的化学方程式：

+2+

（1）FeTiO3+2H+=====Fe2++TiO2+H2O

（2）TiO2+2C+2C2l=========TiCl4+2CO

TeO2、少量Ag、

8．碲（Te）广泛用于彩色玻璃和陶瓷。

工业上用精炼铜的阳极泥（主要含有

Au）为原料制备单质碲的一种工艺流程如下：

已知：

TeO2是两性氧化物，微溶于水，易溶于较浓的强酸和强喊。

（1）“碱浸”时发生反应的离子方程式为。

（2）碱浸后的“滤渣”可以部分溶于稀硝酸，发生反应的化学方程式是

（3）“酸溶”后，将SO2通人TeCl4酸性溶液中进行“还原”得到碲，该反应的化学方

程式是。

8、

（1）TeO2＋2OH-＝TeO32-＋H2O

（2）3Ag+4HNO3=3AgNO3+NO↑+2H2O

（3）TeCl4+2SO2+4H2O=Te+4HCl+2H2SO4

10．金属钒主要用于冶炼特种钢和在化学工业、炼油工业中作催化剂，被誉为“合金的维生

素”。

回收利用废钒催化剂（主要成分为V2O5、VOSO4和二氧化硅）的工艺流程如下图

完成并配平氧化过程中的离子方程式：

+

10、166H+613H2O

11、“分子筛”是一种具有多孔结构的铝硅酸盐（NaAlSiO4·nH2O），其中有许多笼状孔穴和

通道能让直径比孔穴小的分子通过而将大的分子留在外面，故此得名。

利用铝灰（主要成分

为Al、Al2O3、AlN、FeO等）制备“分子筛”的一种工艺如下：

（2）“氧化”时，发生的主要反应的离子方程式为

11、

（1）AlN＋3H2O===Al（OH）3＋NH3↑

2＋＋－3＋－

（2）2Fe2＋＋2H＋＋ClO－===2Fe3＋＋Cl－＋H2O

三氧化二镍（Ni2O3）是一种重要的电子元件材料和蓄电池材料。

工业上利用含镍废料（镍、

铁、钙、镁合金为主）制取草酸镍（NiC2O4·2H2O），再高温煅烧草酸镍制取三氧化二镍。

已知草酸的钙、镁、镍盐均难溶于水。

工艺流程图如图所示：

请回答下列问题：

（2）①加入H2O2发生的主要反应的离子方程式为；②加入碳

酸钠溶液调pH至4.0～5.0，其目的为。

（4）工业上还可用电解法制取Ni2O3，用NaOH溶液调NiCl2溶液的pH至7.5，加入适量Na2SO4后利用惰性电极电解。

电解过程中产生的Cl2有80%在弱碱性条件下生成ClO﹣，再把二价镍

氧化为三价镍。

ClO﹣氧化Ni（OH）2生成Ni2O3的离子方程式为。

amol二

价镍全部转化为三价镍时，外电路中通过电子的物质的量为mol。

（5）以Al和NiO（OH）为电极，NaOH溶液为电解液组成一种新型电池，放电时，NiO（OH）转

化为Ni（OH）2，该电池反应的化学方程式是。

2++3+

2）2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O（2分，没有配平扣1分）促进铁离子水解沉淀完全（2分）

4）ClO﹣+2Ni（OH）2═Cl﹣+Ni2O3+2H2O（2分，没有配平扣1分）1.25amol（2分）5）Al+3NiO（OH）+NaOH+H2O=3Ni（OH）2+NaAlO2（或Na[Al（OH）4]2分，没配平扣1分）

28．（14分）锑（Sb）及其化合物在工业上有许多用途。

以辉锑矿（主要成分为Sb2S3，还含有

PbS、As2S3、CuO、SiO2等）为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：

已知：

①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；

②常温下：

Ksp（CuS）=1.27×10-36，Ksp（PbS）=9.04×10-29；③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。

④滤渣1中含有S

（2）“浸出”时，Sb2S3发生反应的化学方程式为。

（3）“还原”时，被Sb还原的物质为（填化学式）。

（4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c（S2-）不低于

所加Na2S也不宜过多，其原因为。

（5）“电解”时，被氧化的Sb元素与被还原的Sb元素的质量之比为。

（1）SiO2（1分）

（2）Sb2S3＋3SbCl5＝5SbCl3＋3S（2分）

（3）SbCl5（2分）

（5）3︰2（2分）

废旧锂离子电池的回收利用的意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下：

已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

（1）步骤①中铝溶解的离子方程式为，固体X的成分是

（2）步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为，该反应的还原剂是

（4）（NH4）2C2O4是一种化学实验室常用的试剂，预测其溶解性（填“可溶于

水”或“不溶于水”）。

一定温度下，（NH4）2C2O4固体可分解出NH3和CO等物质，思考其它的产物并写出其分解的化学方程式。

（1）2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑Al（OH）3

（2）2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2OH2O2

（4）可溶于水（NH4）2C2O4=2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O（―定温度）

27.钨有“光明使者”的美誉,在自然界中主要以钨（+6价）酸盐的形式存在，黑钨矿的主要成分是铁和锰的钨酸盐，化学式常写成（Fe、Mn）WO4,钨酸（B）酸性很弱，难溶于水，黑

钨矿传统冶炼工艺的第一阶段是碱熔法，第二阶段则是用还原剂还原出金属钨。

化合物A、

B、C含有同一元素。

请回答下列问题：

1）为提高水浸速率，采取的措施为（写两种）。

2）写出黑钨矿中FeWO4在步骤Ⅰ中反应的化学方程式。

3）写出沉淀B的化学式

（1）粉碎、搅拌、升高水温等中的两种即可（2分）

2）4FeWO4+8NaOH+2O2Fe2O3+4Na2WO4+4H2O（2分）（3）H2WO4（2分）

（3）pH在7.5?

10之间且钢作催化剂的条件下，用SO2-空气处理含氰废水会生成NH3、碳酸

氢盐及硫酸盐，已知参与反应的SO2与O2的物质的量之比为1:

1，则该反应的离子方程式为。

--3-2-

（3）CN-+O2+SO2+2OH-+H2OHCO3-+NH3+SO42-（2分）

28.（14分）废旧锂离子电池的回收利用的意义重大，其正极废料的主要成分是LiCoO2、铝、

炭黑及其他杂质，回收利用的流程如下：

已知“溶液A”中主要金属离子是Co2+、Li+，还含有少量Fe3+、Al3+、Cu2+。

（1）步骤①中铝溶解的离子方程式为，固体X的成分是

（2）步骤②中LiCoO2固体溶解的化学方程式为，该反应的还原剂是

（4）（NH4）2C2O4是一种化学实验室常用的试剂，预测其溶解性（填“可溶于水”

或“不溶于水”）。

一定温度下，（NH4）2C2O4固体可分解出NH3和CO等物质，思考其它的产物并写出其分解的化学方程式。

（1）2Al+2OH-+2H2O=2A1O2-+3H2↑Al（OH）3

（2）2LiCoO2+H2O2+3H2SO4=Li2SO4+2CoSO4+O2↑+4H2OH2O2

（4）可溶于水（NH4）2C2O4=2NH3↑+CO↑+CO2↑+H2O（―定温度）

9.二硫化钼（MoS2）被誉为“固体润滑剂之王”，利用低品质的辉钼矿（含MoS2、SiO2以及

CuFeS2等杂质）制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如下:

回答下列问题:

（1）钼酸铵的化学式为（NH4）2MoO4,其中Mo的化合价为.

（2）利用联合浸出除杂时，氢氟酸可除去的杂质化学式为如改用FeCl3溶液氧化

浸出，CuFeS2杂质的浸出效果更好，写出氧化浸出时发生的化学反应方程式。

（3）加入Na2S后，钼酸铵转化为硫代钼酸铵[（NH4）MoS4],写出（NH4）2MoS4与盐酸生成MoS3

沉淀的离子反应方程式。

2（3）.4FeCl3+CuFeS2=5FeCl2+CuCl2+2S↓（4）.

【答案】

（1）.+6

（2）.SiO

MoS42-+2H+=MoS3↓+H2S↑

其他反应

2、【2016全国3卷】以硅藻土为载体的五氧化二钒（V2O5）是接触法生成硫酸的催化剂。

从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。

以下是一种废钒催化剂回收工艺路线：

1）“酸浸”时V2O5转化为VO2+，反应的离子方程式为

（2）“沉钒”得到偏钒酸铵（NH4VO3）沉淀，写出“煅烧”中发生反应的化学方程式

＋＋高温

2、

（1）V2O5＋2H＋=2VO2＋＋H2O；

（2）2NH4VO3V2O5＋H2O＋2NH3↑。

4、石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：

（注：

SiC4l的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为

4、AlO2-+CH3COOCH2CH3+2H2OCH3COO-+Al（OH）3↓+CH3CH2OH

5、镍电池广泛应用于混合动力汽车系统，电极材料由Ni（OH）2、碳粉、氧化铁等涂覆在铝箔

上制成。

由于电池使用后电极材料对环境有危害。

某兴趣小组对该电池电极材料进行资源回

收研究，设计实验流程如下：

已知：

①NiCl2易溶于水，Fe3＋不能氧化Ni2＋。

②Ksp（Ni（OH）2）:

5.01×0-16，Ksp（NiC2O4）:

4.01×0-10

（1）写出加入Na2C2O4溶液后反应的化学方程式

2）写出加入NaOH溶液所发生反应的离子方程式

5、

（1）NiCl2＋Na2C2O4==NiC2O4↓＋2NaCl

（2）NiC2O4+2OH-≒Ni（OH）2＋C2O42-

9．氯化亚铜是一种重要的化工原料，广泛应用于有机合成、石油、油脂、染料等工业。

一种利用低品位铜矿（Cu2S、CuS及FeO和Fe2O3等）为原料制取CuCl的工艺流程如下：

（1）步骤IV加热“蒸氨”时发生反应的化学方程式为

（2）步骤VI反应的离子方程式为。

9、

（1）Cu（NH3）4CO3==△===CuO+4NH3↑+CO2↑

-+-

2）CuO+4Cl-+2H++Cu=2[CuC2l]-+H2O

10.铬合金有重要的用途，从其废料中制取铬的流程如下

已知:

①Cr+H2SO4=CrSO4+H2↑，

2流程中铬元素浸出之后至生成Cr（OH）3之间均以自由移动离子状态存在于溶液中。

4）加入草酸实现沉淀转化反应化学方程式为：

Fe（OH）2+H2C2O4=FeC2O4·2H2O

电极反应

（2）“电解Ⅱ”是电解Na2CO3溶液，原理如图所示。

阳极的电极反应式为

阴极产生的物质A的化学式为。

6）一种突破传统电池设计理念的镁-锑液态金属储能电池工作原理如图所示：

该电池由于密度的不同，在重力作用下分为三层，工作时中间层熔融盐的组成不变。

充电时，Cl-

向（填“上”或“下”）移动；放电时，正极的电极反应式为。

-2+

（6）下（1分）Mg-2e＝Mg（2分）

计算

锑（Sb）及其化合物在工业上有许多用途。

以辉锑矿（主要成分为Sb2S3，还含有PbS、As2S3、

CuO、SiO2等）为原料制备金属锑的工艺流程如图所示：

已知：

①浸出液中除含过量盐酸和SbCl5之外，还含有SbCl3、PbCl2、AsCl3、CuCl2等；

②常温下：

Ksp（CuS）=1.27×10-36，Ksp（PbS）=9.04×10-29；③溶液中离子浓度小于等于1.0×10-5mol·L-1时，认为该离子沉淀完全。

④滤渣1中含有S

（4）常温下，“除铜、铅”时，Cu2+和Pb2+均沉淀完全，此时溶液中的c（S2-）不低于所加Na2S也不宜过多，其原因为。

（4）9.04×10-24mol·L-1（2分）产生H2S等污染性气体或生成Sb2S3（其他合理答案即可）（2分）

6.高铁酸盐在能源、环保等方面有着广泛的用途。

工业上用湿法制备高铁酸钾（K2FeO4）

的流程如下图所示：

NaOH

NaNO3、NaCl废液

已知：

25℃时Fe（OH）3的Ksp=4.0×10-38，反应II后的溶液中c（Fe3+）=4.0×10-5mol/L,则需要调整pH=时，开始生成Fe（OH）3（不考虑溶液体积的变化）。

3

七铝十二钙（12CaO·7Al2O3）是新型的超导材料和发光材料，用白云石（主要含CaCO3和

MgCO3）和废铝片制备七铝十二钙的工艺如下：

煅粉主要含MgO和CaO，用适量的NH4NO3溶液浸取煅粉后，镁化合物几乎不溶，若溶液Ⅰ中c（Mg2＋）小于5×10－6mol·L－1，则溶液pH_。

［Mg（OH）2的Ksp＝5×10－12］；

大于11

废铅蓄电池的一种回收利用工艺流程如下图所示：

部分难溶电解质的性质如下表：

物质

Ksp（25℃）

颜色

PbSO4

－8

1.8×10－8

白色

PbCO3

1.5×10－13

白色

PbCrO4

－14

1.8×10－

黄色

BaCrO4

－10

1.2×10－

黄色

Pb（OH）2

－20

1.4×10－20

白色

25℃时，Na2CO3溶液浸出时发生的反应为：

CO23－（aq）＋PbSO4（s）PbCO3（s）＋SO24－（aq），

计算该反应的平衡常数K＝。

5

1.2×105

已知草酸镍晶体（NiC2O4·2H2O）难溶于水，工业上从废镍催化剂（主要成分为Ni，含有定量的

Al2O3、FeO、SiO2、CaO等）制备草酸镍晶体的流程如图所示：

已知：

①相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH见表中数据：

②2Ksp（CaF2）=1.46×10

3当某物质浓度小于1.0×1－05mol·L－1时，视为完全沉淀。

请回答下列问题：

（3）试剂a“调pH”时pH的调控范围为，

（6）当Ca2+沉淀完全时，溶液中c（F－）>mol·L－1（写出计算式即可）。

证明Ni2+已

经沉淀完全的实验操作及现象是。

（7）.取适量的上层清液于试管中，继续滴加草酸铵溶液，无沉淀生成

－5－16

（4）已知离子浓度≤1－05mol/L时，认为该离子沉淀完全。

已知：

Ksp[Pb（OH）2]=2.5×10－16，

Ksp[Sb（OH）3]=10－41。

浸取“分银渣”可得到含0.025mol/LPb2+的溶液（含少量Sb3+杂质）。

欲获

得较纯净的Pb2+溶液，调节PH的范围为。

（忽略溶液体积变化）

2≤pH<7

9.氟化锂（LiF）难溶于水，可用于核工业、光学玻璃制造等。

以透锂长石（含Li2O、Al2O3、SiO2）为原料制备氟化锂的工艺流程如下：

回答下列问题：

（2）常温下，若向滤液I中滴加氨水调节pH=5时，溶液中c（Al3+）=mol·L－1，则溶

液中A13+（填“是”或“否”沉）淀完全（已知Ksp[Al（OH）3]=2.0×10－33，且溶液中的离子

浓度小于1.0×10－5mol·L－1时沉淀完全）。

【答案】

（2）..2.0×10-6是

Ⅲ.乳酸亚铁晶体纯度的测量

经过过滤、隔绝空气低温蒸发、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等操作，获得乳酸亚铁晶

体后

②乙同学经查阅文献后改用（NH4）4Ce（SO4）4滴定法测定样品中Fe2+的含量计算样品纯度（反应中Ce4+被还原为Ce3+），称取6.00g样品配成250.00mL溶液，取25mL，用0.1mol?

L—1（NH4）4Ce（SO4）4标准溶液滴定至终点，消耗标准液20.00mL。

则产品中乳酸亚铁晶体（式

量：

288）的纯度为。

②96％

Mn：

55

96.9%

为：

①FeO42-+CrO2-+2H2O==CrO42-+Fe（OH）3↓+OH-

②2CrO42-+2H+=Cr2O72-+H2O

2-2++3+3+

③Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O

现称取2.084g高铁酸钾样品溶于适量NaOH溶液中，加入稍过量的NaCrO2，充分反应后过滤，滤液在250mL容量瓶中定容。

每次取25.00mL加入稀硫酸酸化，用0.1000mol·L-1的FeSO4标准溶液滴定，三次滴定消耗标准溶液的平均体积为20.00mL。

则上述样品中K2FeO4的质量

分数为。

63.3%（63.0～64.0%）

（6）氯化亚铜的定量分析：

①称取样品0.25g于250mL锥形瓶中，加入10mL过量的FeCl3溶液，不断摇动：

②待样品溶解后，加入20mL蒸馏水和2滴指示剂；

③立即用0.1000mol·L－1硫酸铈标准溶液滴定至绿色为终点；

4重复三次，消耗硫酸铈溶液的平均体积为24.30mL。

上述相应化学反应为CuCl+FeCl3===CuCl2+FeCl2、Fe2++Ce4+===Fe3++Ce3+，则样品中CuCl的纯度为（保留三位有效数字）。

96.7%

（4）测得“粗铜粉”中铜的质量分数的实验步骤如下：

I.准确称取粗铜粉mg，加入足量盐酸和H2O2溶液使其完全溶解。

Ⅱ.将溶液煮沸1~2min，除去过量的H2O2。

Ⅲ.滴入铁掩蔽剂排除Fe3+的干扰。

然后加入稍过量的KI溶液（反应：

2Cu2++4I－=2CuI↓+I2），再加入几滴淀粉溶液作指示剂，用cmol·L－1Na2S2O3标准溶液滴定至蓝色消失（I2+2S2O32

－=2I－+S4O62－）且半分钟内不变色，共消耗Na2S2O3标准溶液VmL。

①铜的质量分数为。

6.4Vc/m%