通用版高考化学二轮复习题型二无机综合化工流程综合题的研究逐空突破教案.docx
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通用版高考化学二轮复习题型二无机综合化工流程综合题的研究逐空突破教案
无机综合——化工流程综合题的研究逐空突破
常考题空1 化学式、电子式等化学用语的规范书写
1．化合价
体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值。
（1）在离子化合物中，化合价的数值就是一个原子得失电子的数目，失电子的原子为正化合价，得电子的原子为负化合价。
（2）在共价化合物中，化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目，电子对偏离的原子为正价，电子对偏向的原子为负价。
如：
分析
（1）Na2O2，
（2）N2H4中各元素的化合价。
分析
（1）在Na2O2中，Na失去一个电子，则为＋1价；
O
中的两个氧原子分别得到一个电子，两氧原子之间的共用电子对不计算化合价，故为－1价。
（2）N2H4其结构式为
每个氮原子分别与两个氢原子形成两对共用电子对，两氮原子之间的共用电子对不计算化合价，故N为－2价，H为＋1价。
2．化学用语中的“单词”——化学式
化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。
（1）化学式书写的技巧
①直接记住：
如氨气（NH3），硫酸（H2SO4），葡萄糖（C6H12O6）等。
②根据名称写：
如二氧化氯（ClO2），七水合硫酸亚铁（FeSO4·7H2O）。
③根据化合价书写：
正在前，负在后；标价数，化简价交叉，检验和为零。
（2）注意事项
①遵循习惯写法，NH3、CH4负化合价在前。
②由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。
如：
N2O4不能写成“NO2”，苯C6H6不能写成“CH”。
3．电子式
“电子式”书写的一般程序
（1）一判断
首先要判断是阴离子还是阳离子，是离子化合物还是共价化合物。
（2）二注意
①共价化合物仅有电子对的偏移，没有电子的得失，所以不能用“[ ]”，而离子化合物有电子的得失，所以阴离子和复杂阳离子应用“[ ]”。
②根据原子的成键规则，要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。
1．分别写出下列几种物质的电子式：
（1）羟基（—OH）__________________________________________________________；
（2）氨气（NH3）__________________________________________________________；
（3）次氯酸（HClO）________________________________________________________；
（4）Na2O2_____________________________________________________________；
（5）NaH_______________________________________________________________；
（6）NaBH4_______________________________________________________________；
（7）NH4H__________________________________________________________________。
答案
（1）
（2）
（3）
（4）
（5）Na＋[
H]－ （6）
（7）
2．写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价：
（1）ClO2 ________ ________
（2）HClO4________________
（3）KClO3________________
（4）NaClO2________________
（5）NaClO________________
答案
（1）二氧化氯 ＋4
（2）高氯酸 ＋7 （3）氯酸钾 ＋5 （4）亚氯酸钠 ＋3 （5）次氯酸钠 ＋1
3．无机含氧酸脱去一分子水或几分子水，所剩下的氧化物称为该酸的酸酐，如CO2为碳酸的酸酐。
根据题目要求填空：
（1）硝酸酸酐的化学式为____________________，其中氮的化合价为________，属于________（填“酸性氧化物”“碱性氧化物”或“不成盐氧化物”）。
（2）已知N2O3是亚硝酸的酸酐，亚硝酸、亚硝酸钠的化学式分别是：
______、_______。
（3）N2O4中氮的化合价为________，将N2O4通入足量水中产物的化学式及物质类别分别为_____________________________________________、__________________。
（4）KCN的名称________，电子式______________，碳的化合价为__________。
（5）联氨（N2H4）的电子式________________，氮的化合价为________。
答案
（1）N2O5 ＋5 酸性氧化物
（2）HNO2 NaNO2 （3）＋4 HNO3（酸） NO（不成盐氧化物） （4）氰化钾
＋2 （5）
－2
4．工业上曾用电石（CaC2）与水反应制取乙炔（CH≡CH）。
（1）CaC2和乙炔（CH≡CH）中碳原子均满足8电子稳定结构，分别写出二者的电子式：
______________________________、________________________________________。
（2）CaC2与水反应的化学方程式为___________________________________________。
答案
（1）
（2）CaC2＋2H2O===Ca（OH）2＋C2H2↑
5．O形成的原子团有很多，如：
O2－、O
、O
。
（1）分别写出O2－、O
的电子式：
_____________________、____________________。
（2）离子化合物O2[PtF6]中含有O
，则铂元素的化合价为__________，它可由PtF6＋O2===O2[PtF6]反应制得，其中氧化剂是__________（填化学式）。
答案
（1）
（2）＋5 PtF6
常考题空2 陌生方程式的书写
一、陌生非氧化还原反应方程式的书写
运用“证据→推理→符号”思路书写新情境方程式的基本过程如下：
“读”取题目中的有效信息（证据），写出主要反应物和生成物的化学式（推理＋表征），再依据质量守恒、电荷守恒（基本规律），即可轻松写出规范的方程式。
（2017·全国卷Ⅰ，27）Li4Ti5O12和LiFePO4都是锂离子电池的电极材料，可利用钛铁矿（主要成分为FeTiO3，还含有少量MgO、SiO2等杂质）来制备，工艺流程如下：
回答下列问题：
“酸浸”后，钛主要以TiOCl
形式存在，写出相应反应的离子方程式：
__________。
[解题思路] 第一步：
依据题意写出主要反应物及生成物。
用盐酸溶解FeTiO3，反应后钛主要以TiOCl
形式存在，则
O3―→
OCl
。
第二步：
依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。
①经分析，反应物中有氯元素，产物中有铁元素，且钛元素的价态未变化，可知左边应加上Cl－右边生成Fe2＋：
FeTiO3＋Cl－―→TiOCl
＋Fe2＋。
②左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为－1，右边电荷数为0，题中加了盐酸，可知左边还应补充H＋，右边生成H2O：
FeTiO3＋H＋＋Cl－―→Fe2＋＋TiOCl
＋H2O。
依据右边有4个氯原子，可知左边Cl－前的化学计量数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H＋的化学计量数为4，H2O前的化学计量数为2。
答案 FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl
＋2H2O
解析 反应物有FeTiO3，由生成物有TiOCl
可知，反应物中还含有Cl－，生成物中还有Fe2＋，注意酸性条件，用H＋平衡电荷，配平。
题组一 根据“广义”的水解书写方程式
1．写出亚硫酰氯（SOCl2）在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式：
_________________。
答案 SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
2．一氯胺（NH2Cl）是一种重要的水消毒剂，写出产生消毒物质的化学方程式：
________。
答案 NH2Cl＋2H2O===NH3·H2O＋HClO
3．常用尿素[CO（NH2）2]除去工业酸性废水中的Cr3＋，流程为：
完成该转化的离子方程式：
___________________________________________________。
答案 2Cr3＋＋3CO（NH2）2＋9H2O===2Cr（OH）3↓＋3CO2↑＋6NH
广义水解原理
广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。
题组二 根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写方程式
4．根据要求完成下列化学方程式：
（1）25℃，H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下：
H2C2O4
Ka1＝5.36×10－2
Ka2＝5.35×10－5
HF
Ka＝6.31×10－4
则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为_______________________________
________________________________________________________________________。
（2）多硼酸盐四硼酸钠（Na2B4O7）与硫酸反应可制硼酸（H3BO3），写出反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
[解题思路]
（1）判断三种酸（只看第一步电离）H2C2O4、HF、HC2O
电离出H＋的能力，即酸性的强弱，运用强酸制弱酸即可写出方程式。
（2）联想Na2SiO3与酸的反应，H3BO3是弱酸。
答案
（1）H2C2O4＋F－===HF＋HC2O
（2）Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO3
解析
（1）由Ka可知酸性：
H2C2O4>HF>HC2O
。
5．工业上可用盐酸处理铝硅酸盐，如正长石（KAlSi3O8）制取硅酸胶体。
写出该反应的化学方程式：
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 KAlSi3O8＋4HCl＋H2O===KCl＋AlCl3＋3H2SiO3（胶体）
题组三 应用“平衡转化”思想书写方程式
6．沉钴工艺流程如下图所示，请写出“沉钴”过程中的离子方程式：
________________。
[解题思路] 该反应的微观平衡移动过程如下：
答案 Co2＋＋2HCO
===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
7．如下图，写出制备CaO2·8H2O的化学方程式：
_____________________________
________________________________________________________________________。
答案 CaCl2＋H2O2＋2NH3·H2O＋6H2O===CaO2·8H2O↓＋2NH4Cl
解析 氨水中和溶液中的H＋，促进Ca2＋与H2O2反应生成CaO2·8H2O沉淀。
题组四 根据对热稳定性的理解书写方程式
8．Li2CO3、FeC2O4·2H2O和SiO2粉末均匀混合，在800℃的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4。
写出该反应的化学方程式：
_____________________________________________
________________________________________________________________________。
[解题思路] Li2FeSiO4可看作Li2SiO3·FeO，根据该化学式的特点，联想Na2CO3与SiO2的高温反应，FeC2O4受热分解生成FeO、CO和CO2即可写出总的方程式。
答案 Li2CO3＋FeC2O4·2H2O＋SiO2
Li2FeSiO4＋CO↑＋2CO2↑＋2H2O↑
9．“煅烧”偏钒酸铵（NH4VO3）可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒（V2O5），写出该反应的化学方程式：
______________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 2NH4VO3
V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
解析 联想铵盐的不稳定性，类比NH4HCO3的分解。
二、陌生氧化还原（或电极）反应方程式的书写
1．熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物
氧化剂
Cl2
O2
浓H2SO4
HNO3
KMnO4（H＋）、MnO2
Fe3＋
KClO3、ClO－
H2O2
还原产物
Cl－
O2－、H2O、OH－
SO2
NO或NO2
Mn2＋
Fe2＋
Cl－
H2O
还原剂
I－（HI）
S2－（H2S）
CO、C
Fe2＋
NH3
SO2、SO
H2O2
氧化产物
I2
S
CO2
Fe3＋
NO
SO
O2
2.新情境下氧化还原反应方程式的书写技巧
以2017年全国卷Ⅲ28题
（2）为例予以说明。
工业上常将含砷废渣（主要成分为As2S3）制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。
写出发生反应的化学方程式：
___________________________________________。
第一步：
书写“主干物质”：
即反应物中的氧化剂、还原剂，产物中的氧化产物、还原产物。
As2S3＋O2―→H3AsO4＋S
第二步：
标出发生变价的元素的化合价，利用得失电子守恒配平“主干物质”。
2
2
3＋5
2―→4H3
4＋6
第三步：
利用质量守恒补充完整反应方程式。
2As2S3＋5O2＋6H2O===4H3AsO4＋6S
注意
（1）若为离子方程式，第二步之后应先进行电荷守恒，再原子守恒。
一般原则是酸性条件用H＋，碱性条件用OH－调平电荷，最后用观察法使原子守恒，补水原则是“H”不够水凑。
（2）对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应方程式的书写，该方法同样有效。
题组一 氧化还原反应方程式的书写
1．
（1）将废钒催化剂（主要成分V2O5）与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，含VO2＋、K＋、SO
等。
写出该反应的化学方程式：
_____________________
________________________________________________________________________。
（2）向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO
、Cl－。
写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向________________________。
答案
（1）V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O
（2）
＋3H2O===Cl－＋6VO
＋6H＋
2．NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如图所示：
（1）写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式：
____________________________。
（2）“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量ClO2。
写出此吸收反应的化学方程式：
________________________________________________________________________。
[解题思路]
（1）结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4，根据氧化还原反应配平的一般方法，即可顺利写出化学方程式。
（2）结合图示可知尾气中的ClO2在反应中被还原为ClO
，则H2O2被氧化，氧化产物应为O2，即可写出化学方程式。
答案
（1）2NaClO3＋SO2＋H2SO4===2ClO2＋2NaHSO4
（2）2ClO2＋H2O2＋2NaOH===2NaClO2＋O2＋2H2O
3．[2017·北京，27
（1）①②③]SCR（选择性催化还原）技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放，其工作原理：
（1）尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为NH3和CO2，该反应的化学方程式：
____________
________________________________________________________________________。
（2）反应器中NH3还原NO2的化学方程式：
___________________________________
________________________________________________________________________。
（3）当燃油中含硫量较高时，尾气中SO2在O2作用下会形成（NH4）2SO4，使催化剂中毒，用化学方程式表示（NH4）2SO4的形成：
____________________________________________。
答案
（1）CO（NH2）2＋H2O
2NH3↑＋CO2↑
（2）8NH3＋6NO2
7N2＋12H2O
（3）2SO2＋O2＋4NH3＋2H2O===2（NH4）2SO4
解析 本题侧重于考查学生的分析能力，注意把握题给信息。
（1）根据问题
（2）暗示尿素[CO（NH2）2]水溶液热分解为非氧化还原反应，产物中有NH3和CO2，结合原子守恒即可正确书写方程式。
（2）反应器中NH3还原NO2生成氮气和水，为氧化还原反应。
根据得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。
（3）SO2在O2作用下与NH3、H2O反应形成（NH4）2SO4，此反应中SO2是还原剂，氧气是氧化剂，结合得失电子守恒和原子守恒可得此反应的化学方程式。
题组二 电极产物的判断与电极反应式的书写
4．下图表示使用新型电极材料，以N2、H2为电极反应物，以HCl—NH4Cl为电解质溶液制造出既能提供能量，同时又能实现氮固定的新型燃料电池。
（1）请写出该电池的正极反应式：
________________________________________。
（2）生产中可分离出的物质A的化学式为______________________________________。
答案
（1）N2＋6e－＋8H＋===2NH
（2）NH4Cl
解析
（1）根据氧化还原反应原理，首先确定N2在反应中作氧化剂，因而参与正极反应，再根据盐酸介质知产物应该为NH
，从得失电子守恒和电荷守恒及原子守恒三个角度可以确定其电极反应式。
（2）由于电池工作中有NH4Cl生成，所以生产中可分离出的物质为NH4Cl。
5．SO2是主要的大气污染气体，利用化学反应原理是治理污染的重要方法。
工业上用Na2SO3吸收尾气中SO2使之转化为NaHSO3，再以SO2为原料设计原电池，然后电解（惰性电极）NaHSO3制取H2SO4，装置如下：
（1）甲图中A电极上的反应式为_______________________________________________
________________________________________________________________________。
（2）甲图中B与乙图________（填“C”或“D”）极相连，进行电解时乙图Z中Na＋向________（填“Y”或“W”）中移动。
（3）该电解池阴极的电极反应式为__________________________________________
___________________________；阳极的电极反应式为___________________________。
答案
（1）SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO
（2）D Y
（3）2HSO
＋2e－===2SO
＋H2↑ HSO
＋H2O－2e－===SO
＋3H＋
解析
（1）从题目信息可知，二氧化硫反应生成硫酸，所以二氧化硫作负极，失去电子和水结合生成硫酸，电极反应式为SO2＋2H2O－2e－===4H＋＋SO
。
（2）甲图中A为负极，B为正极，因为乙图中C极附近加入亚硫酸氢钠得到亚硫酸钠，说明氢元素化合价降低生成氢气，所以C极为阴极，连接电源的负极，即A连接C，B连接D；进行电解时乙图中钠离子向阴极移动，即向Y中移动。
（3）阴极是亚硫酸氢根离子反应生成亚硫酸根离子和氢气，电极反应式为2HSO
＋2e－===2SO
＋H2↑。
右侧为阳极室，电极反应式为HSO
＋H2O－2e－===SO
＋3H＋。
书写陌生电极反应式的基本思路
（1）确定电极反应物与产物：
想原理，定物质；
（2）确定电子转移的数量：
标变价，算数目；
（3）配平电极反应式：
补全物，思介质。
常考题空3 物质的转化与跟踪
1．流程图结构特点
2．流程图中物质的转化与跟踪
（1）循环物质的确定
①从流程图上看：
箭头回头；②从物质的转化上看：
在流程中加入的物质，后续步骤中又会产生（在滤渣或滤液中寻找）。
（2）副产品的判断
①从流程图上看：
支线产品；②从制备的目的上判断：
不是主产品。
（3）滤渣、滤液中成分的确定
要考虑样品中原料和杂质的成分在每一步骤中与每一种试剂反应的情况：
①反应过程中哪些物质（离子）消失了？
②所加试剂是否过量或离子间发生化学反应，又产生了哪些新离子？
要考虑这些离子间是否会发生反应。
1．二硫化钼（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）制备高纯二硫化钼的一种生产工艺如图所示。
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，杂质CuFeS2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，钼酸铵转化为硫化钼酸铵[（NH4）2MoS4]，写出（NH4）2MoS4与盐酸反应得到MoS3沉淀的离子反应方程式：
____________________________________________
__________________________________________________________________
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