化工流程图题专题34物质的判断陌生方程式的书写331剖析.docx

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化工流程图题专题34物质的判断陌生方程式的书写331剖析

化工流程图题专题（3）物质成分分析

氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌（含有Fe（II）、Mn（II）、Ni（II）等杂质）的流程如下：

提示：

在本实验条件下，Ni（II）不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。

回答下列问题：

（1）反应②中除掉的杂质离子是，

发生反应的离子方程式为；

【例题】[2014年广东高考]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：

SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）

（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，气体I中的碳氧化物主要为。

（3）步骤①所得溶液IV中的阴离子有。

[分析]注意高温下大量C存在，不可能生成CO2

根据流程判断固体是ШAlCl3、FeCl3、MgCl2，结合NaOH过量，所得溶液IV中的阴离有AlO2－、Cl－、OH－。

【方法归纳】抓住流程图中每步转化，利用元素及其化合物知识和题给信息，判断预处理、核心反应、分离提纯等阶段的物质变化，有序快速分析成分。

【巩固练习】3—1[2015深圳一模]工业上回收利用某合金废料（主要含Fe、Cu、Co、Li等，已知Co、Fe都是中等活泼金属）的工艺流程如下：

（1）金属M为

【巩固练习】3—2[2014深圳二模]粗铜精炼后的阳极泥含有Cu、Au（金）

PbSO4等杂质，湿法处理阳极泥进行综合利用的流程如下：

（2）焙烧后的阳极泥中除含金、

PbSO4外，还有（填化学式）。

【巩固练习】3—3[2013年广东高考]银铜合金广泛用于航空工业。

从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：

（注：

Al（OH）3和Cu（OH）2开始分解的温度分别为450℃和80℃）

（1）滤渣A与稀HNO3反应，产生的气体在空气中迅速变为红棕色，该气体变色的化学方程式为             。

（2）固体混合物B的组成为       。

【巩固练习】3—4[2012广东高考]难溶性杂卤石（K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O）属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：

K2SO4·MgSO4·2CaSO4·2H2O（s）

2Ca2++2K++Mg2++4SO42—+2H2O。

为能充分利用钾资源，用饱和Ca（OH）2溶液浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

（1）滤渣的主要成分有和以及未溶杂卤石。

（3）“除杂”环节中，先加入溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入

溶液调滤液PH至中性。

【巩固练习】3—5[2013山东理综]废旧硬质合金刀具中含碳化钨（WC）、金属钴（Co）及少量杂质铁，利用电解法可回收WC和Co。

工艺流程简图如下：

已知Co、Fe都是中等活泼金属、HCl溶液为电解液。

（2）净化步骤所得滤饼的主要成分是____________。

回收的洗涤液代替水配制电解液，目的是回收利用其中的____________。

（3）溶液Ⅰ的主要成分是____________。

化工流程图题专题（4）陌生情景方程式书写

类型一：

氧化还原型方程式

【例题1】[2015广州调研]软锰矿的主要成分为MnO2，还含有Fe2O3、MgO、Al2O3、CaO等杂质，工业上用软锰矿制取MnSO4·H2O的流程如下：

（1）“浸出”过程中MnO2转化为Mn2+的离子方程式为。

.

（2）“浸出”过程中Fe2O3转化为Fe3+和Fe2+，相关反应的离子方程式为

。

类型二：

非氧化还原型方程式（复分解型）

【例题2】[2014年广州一模]某地煤矸石经预处理后含SiO2（63%）、Al2O3（25%）、Fe2O3（5%）及少量钙镁的化合物等，一种综合利用工艺设计如下：

（1）“酸浸”过程中主要反应的离子方程式为

、

（3）“碱溶”时反应的离子方程式为

类型三：

非氧化还原型方程式（溶解度随温度变化差异型）

【例题3】铬铁矿的主要成分可表示为FeO·Cr2O3，还含有MgO、Al2O3、Fe2O3等杂质，下图所示是以铬铁矿为原料制备重铬酸钾（K2Cr2O7）的工艺流程。

物质

0℃

40℃

80℃

KCl

28.0

40.1

51.3

NaCl

35.7

36.4

38.0

K2Cr2O7

4.7

26.3

73.0

Na2Cr2O7

163.0

215.0

376.0

已知1：

物质的溶解度（g/100g水）

已知2：

①焙烧时有Na2CrO4、Fe2O3、NaAlO2等生成。

②Cr2O72-+H2O

2CrO42-+2H+；Cr2O72-具有很强的氧化性

操作III发生反应的化学方程式是。

类型四：

非氧化还原型方程式（水解型、其他型）

【例题4】[2014广东高考]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：

SiCl4的沸点为57.6℃，金属氯化物的沸点均高于150℃）

（2）高温反应后，石墨中氧化物杂质均转变为相应的氯化物，由气体II中某物质得到水玻璃的化学反应方程式为。

（4）由溶液IV生成沉淀V的总反应的离子方程式为。

【例题5】[2011深圳一模]一定浓度的HF和Al2（SO4）3混合液中，铝的各种微粒含量f随PH的分布曲线如图示。

用NaOH使混合液的PH从5调整到7，写出有关反应的离子方程式：

。

【方法归纳】1、找出部分反应物和生成物。

2、分析反应类型，利用元素及其化合物知识，结合读图或文字全面推出反应物和生成物，进行配平。

3、落实细节：

是否可逆、反应条件、气体、沉淀符号等。

【巩固练习】4—1[2014年广州二模]碲（Te）为ⅥA族元素，是当今高新技术新材料的主要成分之一。

工业上可从电解精炼铜的阳极泥中提取碲。

（2）TeO2是两性氧化物，微溶于水，可溶于强酸或强碱。

从上述阳极泥中提取碲的一种工艺流程如：

①“碱浸”时TeO2发生反应的化学方程式为________________________

③“酸溶”后，将SO2通入TeCl4溶液中进行“还原”得到碲，该反应的方程式是：

【巩固练习】4—2[2013年广州一模]某科研小组以难溶性钾长石（K2O•Al2O3•6SiO2）为原料，提取Al2O3、K2CO3等物质，工艺流程如下：

煅烧过程中有如下反应发生：

①钾长石中的硅元素在CaCO3作用下转化为CaSiO3，写出SiO2转化为CaSiO3的化学方程式是：

。

②钾长石中的钾元素和铝元素在Na2CO3作用下转化为可溶性的NaAlO2和KAlO2，写出Al2O3转化为NaAlO2的化学方程式是：

。

【巩固练习】4—3[2012广州一模]绿矾（FeSO4·7H2O）的一种综合利用工艺如下：

（1）绿矾与NH4HCO3在溶液中按物质的量之比1：

2反应，有CO2生成，反应的离子方程式为。

（2）隔绝空气进行“焙烧”，铁元素的转化途径是

，

实际作还原剂的是CO。

写出“焙烧”过程中各步反应的化学方程式

【巩固练习】4—4[2012广州二模]硫酸铅广泛应用于制造蓄电池、白色颜料等。

利用锌冶炼过程中的铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：

已知铅浮渣的主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质。

（1）已知步骤Ⅰ有NO产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+。

分别写出PbO、Pb参加反应的化学方程式、

（5）铅蓄电池的电解液是硫酸，充电后两个电极上沉积的PbSO4分别转化为PbO2和Pb，充电时阴极的电极反应式为

【巩固练习】4—5[2011广东高考]由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气

（1）粗铝精炼前，需清除坩埚表面的氧化铁和石英砂，防止精炼时它们分别与铝发生置换反应产生新的杂质，相关的化学方程式为：

【巩固练习】4—6[2014茂名二模]工业上利用电镀污泥（主要含有Fe2O3、CuO、Cr2O3及部分难溶杂质）回收铜和铬等金属，回收流程如下：

写出还原步骤中加入NaHSO3生成Cu2O固体的离子反应方程式

【巩固练习】4—7[2014肇庆二模]催化硝化法和电化学降解法可用于治理水中硝酸盐的污染。

①催化硝化法中，用H2将NO

还原为N2，一段时间后，溶液的碱性明显增强。

则该反应离子方程式为。

【巩固练习】4—8[2014江苏]烟气脱硫能有效减少二氧化硫的排放。

实验室用粉煤灰（主要含Al2O3、SiO2等）制备碱式硫酸铝[Al2（SO4）x（OH）6—2x]溶液，并用于烟气脱硫研究。

（2）加CaCO3调节溶液的pH至3.6，其目的是中和溶液中的酸，并使Al2（SO4）3转化为Al2（SO4）x（OH）6—2x。

若溶液的pH偏高，将会导致溶液中铝元素的含量降低，其原因是（用离子方程式表示）。

【巩固练习】4—9[2014山东理综]工业上用重铬酸钠（Na2Cr2O7）结晶后的母液（含少量杂质Fe3+）生产重铬酸钾（K2Cr2O7）。

工艺流程如图：

（1）由Na2Cr2O7生产K2Cr2O7的化学方程式为 　

【巩固练习】4—10[2014天津]合成氨是人类科学技术上的一项重大突破，其反应原理为N2（g）＋3H2（g）

2NH3（g）　ΔH＝－92.4kJ·mol－1。

一种工业合成氨的简式流程图如下：

天然气中的H2S杂质常用氨水吸收，产物为NH4HS。

一定条件下向NH4HS溶液中通入空气，得到单质硫并使吸收液再生，写出再生反应的化学方程式：

【巩固练习】4—11[2013安徽有改动]二氧化铈CeO2是一种重要的稀土氧化物。

平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末（含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质，CeO2不溶于盐酸）。

某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下：

第①、②步反应的离子方程式，第④步的化学方程式分别是

【巩固练习】4—12铁及其化合物有重要用途，如聚合硫酸铁

[Fe2（OH）n（SO4）3－n/2]m是一种新型高效的水处理混凝剂，而高铁酸钾（其中铁为＋6）是一种重要的杀菌消毒剂，某小组设计如下方案制备上述两种产品：

（1）若B为NaClO3与稀硫酸，写出其氧化Fe2＋的离子方程式（还原产物为Cl－）

。

（2）若C为KNO3和KOH的混合物，写出其与Fe2O3加热共融制得高铁酸钾并放出一氧化氮的化学方程式，。

*（3）FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合，得到含FeCO3的浊液，此反应的离子方程式为

若FeCO3浊液长时间暴露在空气中，会有部分固体表面变为红褐色，该变化的化学方程式是。

【巩固练习】4—13[2013新课标]氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。

纯化工业级氧化锌（含有Fe2+、Mn2+、Ni2+等可溶于酸的杂质）生产流程如下：

提示：

在本实验条件下，Ni2+不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2

（1）反应①的主要离子方程式为

（2）反应②的离子方程式为

（3）反应⑤的化学方程式为

化工流程图题专题（3、4）答案

【巩固练习】3—1Cu3—2CuO

3—3

（1）2NO+O2=2NO2

（2）Al（OH）3和CuO  

3—4

（1）Mg（OH）2CaSO4（3）K2CO3稀H2SO4

3—5

（2）Fe（OH）3Co2＋（3）NH4Cl

【例题1】

（1）MnO2+SO2

Mn2++SO42－

（2）Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++4H++SO42－

【例题2】

（1）Al2O3+6H+===2Al3++3H2O；Fe2O3+6H+===2Fe3++3H2O

（3）Al（OH）3+OH—=AlO2—+2H2O

【例题3】Na2Cr2O7+2KCl=K2Cr2O7↓+2NaCl

【例题4】

（2）SiCl4＋6NaOH＝Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O

（4）AlO2－＋CH3COOCH2CH3＋2H2O→

CH3COO－＋Al（OH）3↓＋CH3CH2OH

【例题5】AlF2＋+3OH－=Al（OH）3↓+2F－

AlF３+3OH－=Al（OH）3↓+3F－

【巩固练习】4—1①TeO2+2NaOH=Na2TeO3+H2O    

③ TeCl4 + 2SO2 + 4H2O=Te↓ + 4HCl + 2H2SO4     

4—2①CaCO3+SiO2

CaSiO3+CO2↑

②Na2CO3+Al2O3

2NaAlO2+CO2↑

4—3

4—4

（1）PbO＋2HNO3＝Pb（NO3）2＋H2O

3Pb＋8HNO3＝3Pb（NO3）2＋2NO↑＋4H2O

（5）PbSO4＋2e－＝Pb＋SO42－（3分）

4—5

（1）2Al+Fe2O3=高温Al2O3+2Fe

4Al+3SiO2=高温3Si+2Al2O3

4—6（3）2H2O+HSO3—+2Cu2+=Cu2O↓+SO42—+5H+

4—7①2NO3－+5H2

N2+2OH－+4H2O

4—8

3CaCO3+2Al3++3SO42-+3H2O=2Al（OH）3↓+3CaSO4↓+3CO2↑

4—9Na2Cr2O7＋2KCl=K2Cr2O7↓＋2NaCl

4—102NH4HS+O2=2NH3•H2O+2S↓

4—11Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O

2CeO2＋H2O2＋6H＋=2Ce3＋＋O2↑＋4H2O

4Ce（OH）3+O2+2H2O=4Ce（OH）4

4—12

（1）6Fe2++ClO3-+6H+=6Fe3++Cl-+3H2O

（2）Fe2O3+2KNO3+4KOH

2K2FeO4+3KNO2+2H2O

（3）Fe2++2HCO3—=FeCO3↓+CO2↑

4FeCO3+O2+6H2O=4CO2↑+4Fe（OH）4

4—13

（1）ZnO+2H+=Zn2++H2O

（2）MnO4-＋3Fe2＋＋7H2O=3Fe（OH）3↓＋MnO2↓＋5H＋

（3）ZnCO3====高温ZnO+CO2↑