高考化学考点专题汇编化工流程中陌生化学方程式的考查解析版.docx

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高考化学考点专题汇编化工流程中陌生化学方程式的考查解析版

2020高考化学考点专题汇编：

化工流程中陌生化学方程式的考查

（解析版）

1.（2019全国Ⅰ卷）硼酸（H3BO3）是一种重要的化工原料，广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。

一种以硼镁矿（含Mg2B2O5·H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3）为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）在95℃“溶侵”硼镁矿粉，产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。

（4）在“沉镁”中生成Mg（OH）2·MgCO3沉淀的离子方程式为__________，母液经加热后可返回___________工序循环使用。

由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是_________。

【答案】

（1）.NH3+NH4HCO3=（NH4）2CO3

（4）.

2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg（OH）2∙MgCO3↓+2HCO3-（7）.母液加热分解后生成硫酸铵溶液，

可以返回“溶浸”工序循环使用（8）.高温焙烧

【解析】

（1）根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气，用碳酸氢铵溶液吸收，反应方程式为：

NH3+NH4HCO3=（NH4）2CO3;

（4）沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg（OH）2∙MgCO3，沉镁过程的离子反应为：

2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg（OH）2∙MgCO3↓+2HCO3-；母液加热分解后生成硫酸铵溶液，可以返回“溶浸”工序循环使用；碱式碳酸镁不稳定，高温下可以分解，故由碱式碳酸镁制备轻质氧化镁的方法是高温焙烧。

2.（2019全国Ⅱ卷）立德粉ZnS·BaSO4（也称锌钡白），是一种常用白色颜料。

回答下列问题：

（2）以重晶石（BaSO4）为原料，可按如下工艺生产立德粉：

①在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡，该过程的化学方程式为______________________。

回转窑尾气中含有有毒气体，生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体，该反应的化学方程式为______________________。

②在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变差。

其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的___________（填化学式）。

③沉淀器中反应的离子方程式为______________________。

【答案】BaSO4+4C

BaS+4CO↑CO+H2O

CO2+H2BaCO3

S2−+Ba2++Zn2++

BaS·BaSO4↓

【解析】

（2）①注意焦炭过量生成CO，反应物为硫酸钡与焦炭，产物为BaS与CO，写出方程式BaSO4+4C=BaS+4CO↑；CO与水蒸气反应生成CO2与H2，写出方程式：

CO+H2O=CO2+H2；

BaSO4+4C=BaS+4CO↑CO+H2O=CO2+H2

②根据信息臭鸡蛋气味气体为硫化氢气体，强酸制弱酸原理，还原料硫化钡与空气中水，二氧化碳反应生成了碳酸钡与硫化氢气体；

答案：

BaCO3

③硫化钡与硫酸锌

可溶性强电解质，写成离子形式，产物硫酸钡与硫化锌为沉淀，不可电离，写出离子方程式：

S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4+ZnS↓。

3.（2019全国Ⅲ卷）高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料，工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿（还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素）制备，工艺如下图所示。

回答下列问题：

相关金属离子[c0（Mn+）=0.1mol·L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下：

金属离子

Mn2+

Fe2+

Fe3+

Al3+

Mg2+

Zn2+

Ni2+

开始沉淀的pH

8.1

6.3

1.5

3.4

8.9

6.2

6.9

沉淀完全的pH

10.1

8.3

2.8

4.7

10.9

8.2

8.9

（1）“滤渣1”含有S和__________________________；写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。

（6）写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。

【答案】SiO2（不溶性硅酸盐）MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O

Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O

【解析】

（1）Si元素以SiO2或不溶性硅盐存在，SiO2与硫酸不反应，所以滤渣I中除了S还有SiO2；在硫酸的溶浸过程中，二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应，二氧化锰作氧化剂，硫化锰作还原剂，方程式为：

MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O；

（6）根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀，所以反应离子方程式为：

Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O。

化工流程中陌生化学（离子）方程式的书写，是学生必须掌握的基本知识和技能之一。

信息“新”、内容别致、陌生度高的信息型化学方程式的书写，是近年考题中再现度较高的一类题型。

它要求学生通过有效自学，敏捷地接受试题给出的新信息，并将题给信息与课本知识有机地结合起来，达到以旧带新、触类旁通的作用，进而产生新思路，发现新规律，创造性地解决问题。

1．复习化学反应的类型和反应原理。

2．准确接受、吸收试题中的流程、图表等新信息，并与化学反应的基本原理整合，正确写出化学反应方程式。

3．体会质量守恒等原理在化学中的应用，体验信息的接受、整合过程，克服面对复杂问题的畏 难情绪。

关键结合题目信息、流程图信息并熟记常见的氧化产物和还原产物判断生成物。

1．新情境氧化还原反应方程式的书写程序

根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价；根据溶液的酸碱性确定未知物的类别

→

根据电子守恒配平

→

根据溶液的酸碱性确定参与反应的

或

→

根据电荷守恒配平

→

根据原子守恒确定并配平其他物质

2.熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物

氧化剂

Cl2

O2

浓H2SO4

HNO3

KMnO4（H＋）、MnO2

Fe3＋

KClO3、ClO－

H2O2

还原产物

Cl－

O2－

SO2

NO、NO2

Mn2+

Fe2＋

Cl－

H2O

还原剂

I－

S2－（H2S）

CO、C

Fe2＋

NH3

SO2、SO

H2O2

氧化产物

I2

S

CO2

Fe3＋

NO、N2

SO42-

O2

3．掌握书写信息型氧化还原反应的步骤（3步法）

第1步：

根据氧化还原顺序规律确定氧化性最强的为氧化剂，还原性最强的为还原剂；根据化合价规律及题给信息和已知元素化合物性质确定相应的还原产物、氧化产物；根据氧化还原反应的守恒规律确定氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。

第2步：

根据溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。

第3步：

根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O（或其他小分子）使方程式两端的原子守恒。

4.氧化还原反应方程式的配平：

步骤:

①标出化合价变化了的元素的化合价。

②列变化：

分别标出化合价升高数和化合价降低数

③根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。

④利用元素守恒，观察配平其他物质

5.“补缺”的技巧

缺项化学方程式的配平：

配平化学方程式时，有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒，总的原则是酸性溶液中不能出现OH-，碱性溶液中不能出现H+，具体方法如下：

酸性环境

碱性环境

反应物中少氧

左边加H2O，右边加H+

左边加OH-，右边加H2O

反应物中多氧

左边加H+，右边加H2O

左边加H2O，右边加OH-

1．（天津市红桥区2019届高三上学期一模考试）光纤通讯是光导纤维传送信号的一种通讯手段，合成光导纤维及氮化硅（一种无机涂层）的工艺流程如下：

回答下列问题：

（1）反应I的化学方程式为2C+SiO2

Si+2CO↑，其中还原剂为_______________，产物Si在周期表中位于_______________，该反应涉及的副反应可能有C+SiO2

Si+CO2↑（碳不足）和__________________________________（碳足量）。

（3）反应IV的化学方程式为SiCl4+4NH3

Si3N4+12HCl，若向一2L恒容密闭容器中投入1molSiCl4和1molNH3，6min后反应完全，则0～6min内，HCl的平均反应速率为__________mol/（L·min）。

反应III的与IV产生的气体相同，则反应III化学方程式为__________________。

反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池，其正极反应的电极方程式为__________________。

【答案】碳（或C）第三周期ⅣA族3C+SiO2

SiC+2CO↑0.252H2+O2+SiCl4

SiO2+4HClO2+2H2O+4e-=4OH-

【解析】

（1）在反应2C+SiO2

Si+2CO↑中C元素的化合价由反应前的C单质的0价变为反应后CO中的+2价，化合价升高，失去电子，所以C为还原剂；Si是14号元素，Si原子核外K、L、M层依次排有2、8、4个电子，因此Si元素在元素周期表中位于第三周期第IVA族；在高温下，除可能发生副反应C+SiO2

Si+CO2↑外，足量的C与产生的Si再结合形成SiC，反应的方程式为：

3C+SiO2

SiC+2CO↑；

（3）在一个2L的密闭容器中进行反应SiCl4+4NH3

Si3N4+12HCl，开始时加入两种反应物的物质的量都是1mol，由于SiCl4与NH3以1：

4物质的量之比参与反应，显然NH3完全反应，6min后反应完全，氨气全部反应，υ（NH3）=

，根据方程式中氨气与HCl的计量数关系可知υ（HCl）=3υ（NH3）=3×

=0.25mol/（L·min）；反应IV中产生的气体为HCl，SiCl4与H2、O2在高温下反应产生SiO2、HCl，反应的方程式是2H2+O2+SiCl4

SiO2+4HCl；反应III中的原料气H2和O2在碱性条件下可构成燃料电池，通入燃料H2的电极为负极，负极失去电子，发生氧化反应，通入O2的电极为正极，正极上获得电子，发生还原反应，由于电解质溶液为碱性，所以正极反应的电极方程式为O2+2H2O+4e-=4OH-。

2．（江苏省苏锡常镇四市2019届高三下学期第三次模拟考试）连二亚硫酸钠（Na2S2O4）俗称保险粉，是一种漂白剂、脱氧剂和防腐剂。

某研究小组对Na2S2O4的性质与制备进行了如下探究。

（1）测定0.05mol·L－1Na2S2O4溶液在空气中pH的变化如图所示。

①写出0～t1段发生反应的化学方程式：

_____。

（3）由工业废气制备Na2S2O4的实验原理如下：

①向装置Ⅱ中加入Ce4＋的目的是________。

②写出装置Ⅲ中发生反应的离子方程式：

________。

【答案】2Na2S2O4＋O2＋2H2O===4NaHSO3将NO氧化为NO2-和NO3-2SO32-＋2Ce2＋＋2H2O

S2O42-＋2Ce4＋＋4OH－过滤，向滤液中加入一定量的氯化钠进行盐