--2
;元素S)(中的Mn);元素处于最低价,只有还原性如I、元素处于最高价,只有氧化性(如KMnO4
+2
。等)Cl、S处于中间价态,既有氧化性,又有还原性(如Fe、2 转化律(5)同种元素不同价态之
间发生氧化还原反应时,高价态+低价态→中间价态;价态相邻能共存、价态相 间能归中,归中价态不交叉、价升价降只靠拢。 氧化还原反应方程式的配平流程3.
][基础小练
2.配平下列方程式。 O+____H++____KIO____HSO===____I____KSO(1)____KI+2224423 OSO+____H____K____KOH===____K(2)____S+S+2224 +POO===____K____H____KOH+(3)____P+____PH34324.
高温
____Fe(PO(4)____P+____FeO+____CaO=====____Ca)+243 (2)4 841 3 答案:(1)5 1 3 33
+-2
3
5 3 1 (3)29 3 3 5(4)2 5 氧化完成NaClOFeCl的离子方程式:3.(1)23________===3
+-3
Fe+ ClO +
--2
Cl+ + Fe________ (2)完成以下氧化还原反应的离子方程式:
+
________===+C+ OMnO 4422 ↑+________CO+ Mn2 (3)请配平下面反应的化学方程式: ===+ +SiOH+ NaNaBO 222 SiO +NaNaBH 3423(BiSO的混合溶液里,加热,溶液显紫色
+
MnSO加入 和HNaBiO(4)将固体(黄色,微溶)。配无色)4342 平该反应的离子方程式:2Mn +
+
NaBiO________===+3
++3
+ Na+Bi________+ ________ OH3 1 H 66(1)1答案: 6 2
+
+
-+
OH5 16 (2)2H8 10 2 2 14(3)1 2 2 2 O 7H142(4)5 HMnO25 5 24 .填空。4. (1)①LiTiO中Ti的化合价为+4,其中过氧键的数目为________。 1525与LiCO、HCO反应制备LiFePO的化学方程式:FePO高“温煅烧”中由②写出
4224234
____________________________________________________________________。
(2)NaClO是一种重要的杀菌消毒剂,工业制取方法其中一步是将SO、HSO加入到NaClO中生成34222ClO,同时回收NaHSO。反应的化学方程式为
42
____________________________________________________________。 __________________________________________________________________。 ________。
(3)MnO可以与KOH和KClO在高温下反应生成KMnO,反应的化学方程式为
4232
(4)工业上可用KClO与NaSO在HSO存在下制得ClO,该反应氧化剂与还原剂物质的量之比为
232243
答案:(1)①4
高温
=====OHC+LiCO+ 2FePO②442223 HO+2LiFePO3CO↑+224 2ClOSOH===2NaHSO+
(2)2NaClO+SO+222434高温6KOH=====KClO+(3)3MnO+ 32 OKCl+3H+3KMnO224 (4)2∶1
中的过程以简图的形式表现或设计)()(化学工艺流程题以工业上制备某物质纯净物为目的,把实
际生产出来:一般以无机矿物、工农业生产或生活废旧物质为原料,利用化学反应原理知识,首先对原料经过一定的预处理,再通过一系列化学反应,经过多次分离提纯,最后得到目标产物。其工艺流程及各环节的主 要关键点图解如下:
题点(一) 无机化学工艺流程题中的操作 相关“操作”须辨清
操作方法(一)——原料的预处理
原料预处理的常用方法有:研磨、水浸、酸浸、碱浸、灼烧。 操作方法(二)——反应条件的控制 1.控制溶液的pH
(1)控制反应的发生,增强物质的氧化性或还原性,或改变水解程度。
++23
Al控制溶液的酸碱性使其中的某些金属离子形成氢氧化物沉淀。如若要除去(2)溶液中含有的、
Fe 。Fe,再调溶液的,先用氧化剂把FepH氧化为增大;不引入新杂质。例如:若要
+
++32
Mn
+++322
除H反应,使溶液pH调节pH所需的物质一般应满足两点:能与 。(OH)CuCO等物质来调
节溶液的pH、Cu(OH)CuO,可加入Cu去、溶液中混有的Fe3222 2.控制反应的温度 (1)控制化学反应速率。 控制平衡移动方向。(2) 控制固体的溶解与结晶,如趁热过滤能防止某物质降温时析出。(3) (4)促进溶液中气体的逸出或实现蒸馏。 防止或实现某物质水解或分解。(5) 使催化剂达到最大活性。(6) 防止副反应的发生。(7) .调节反应物的浓度3根据需要选择适宜浓度,控制一定的反应速率,使平衡移动有利于目标产物的生成,减小对后续操(1) 作产生的影响。 反应物过量,能保证反应的完全发生或提高其他物质的转化率,但对后续操作也会产生影响。(2) 控制反应体系的压强.4. (1)改变化学反应速率。 (2)影响平衡移动的方向。 5.使用催化剂
加快反应速率,提高生产效率。 操作方法(三)——物质的分离与提纯 1.物质转化过程中分离提纯阶段的主要操作
(1)除杂:加入沉淀剂或控制溶液的酸碱性使形成氢氧化物沉淀。
(2)加热:加快反应速率或使平衡向某个方向移动。如果在制备过程中出现一些受热易分解的物质或产;还有如HO、Ca(HCO)、KMnO、AgNO、NaHCO物,则要注意对温度的控制。如:侯氏制碱中的3323422HNO(浓)等物质。 3(3)降温:防止某物质在高温时会分解或使平衡向着题目要求的方向移动。 (4)分离:
①固液分离——过滤。
②液液分离:a.有溶解度差异——结晶或重结晶(蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、烘干;蒸发结晶、趁热过滤)。
b.有溶解性差异——(萃取)分液。 c.有沸点差异——蒸馏。 2.获得产品阶段的主要操作
水洗 洗去晶体表面的杂质离子(适用于溶解度小的溶质) 体氛围抑制 水解蒸发浓缩、 冷却结晶蒸发结晶、 CrO和少量K如722防其水解 NaCl的混合溶液,若将混合溶液加热蒸发后再降温,则析CrO,母液中是NaCl和少量KCrO,这样就可分离出722227 K出的固体主要是 CrO;同样原理可除去K大部分272K如NaCl和少量2体主要是NaCl,母液中是 趁热过滤 [集训冲关]
1.(2019·全国卷Ⅲ·节选)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,工艺如图所示。回答下列问题:
pH范围如下:=0.1 mol·L]形成氢氧化物沉淀的)(Mn1c[相关金属离子0 -+
KNO中的少量NaCl 3CrO的混合溶液,若将混合溶液蒸发一段时间,析出的固72中的NaCl和少量NaCl;同样原理可除去CrOK722 KNO少量3
+++++++2322322
FeZn FeAlNi MgMn 金属离子
开始沉淀8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9 pH的沉淀完全10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9 的pH (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________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 (2)“氧化”中添加适量的MnO 。________的作用是2.
(3)“调pH”除铁和铝,溶液的pH范围应调节为______~6之间。
++22
Zn(4)“除杂1”的目的是除去 ________。,“滤渣3”的主要成分是和Ni+MnS应:MnO+
发生氧化还原反酸化锰矿及二氧化锰粉末中加入硫后,(1) 解析:硫2 。(不溶性硅酸盐)O,故滤渣1的主要成分为S和SiO2HSO===2MnSO+S+2H22442
++++3222
Fe(2)Fe是为了将溶液中的 ,
++33
沉淀完全时,MnMnO已经开始沉淀,故加入氧化为Fe便于除去。2Fe除去(3) 4.7Al及。,应
使二者沉淀完全,故pH应大于 。、(4)锌和镍的硫化物都难溶于水,故“滤渣3”的主要成分为ZnSNiS
++32
FeO (2)将+2H不溶性硅酸盐() MnO+MnS+SO===2MnSO+S2H 氧化为答案:
(1)SiOFe222424 和(3)4.7 (4)NiSZnS电镀液的光亮剂,位于元素周期表第Ⅵ由该元素组成的物质可用作石油裂化的催化剂,A族,2.碲(Te)、、AuTeCu碲化铜渣是电解精炼铜时产生的一种矿渣,其主要含玻璃的着色材料,合金材料的添加剂等。2 Ag等,利用下列工艺流程可回收碲:
℃,微溶于水,可溶于强酸和强碱。的熔点为733 TeO已知:2 回答下列问题: 。用化学式表示)(1)Te与S的最高价氧化物对应的水化物的酸性强弱顺序为
__________________( _________________________________,1(2)“酸浸”需加热,加热的目的 )。1”发生反应的氧化产物是____________________(写化学式“酸浸 。”的颜色是“水浸”后“滤液1________(3) 。1”进行“碱浸”的离子方程式是_______________________(4)“滤渣是意的义浸行”渣“看念学色和意发持从(5)可续展识绿化观来,滤2进酸
________________________________________________________________________ 。________________________________________________________________________
SO的酸性比HTeO强。(2)HTe同主族,同主族元素从上到下,非金属性逐渐减弱,故解析:(1)S、
4422
Te+2HSOCu发生反应的化学方程式为1”酸浸时加热的目的是提高浸出速率,结合流程图知,
“酸浸422△滤故“的溶质中含CuSO,TeO。(3)“滤液1”2H=====2CuSO+TeO+O,故其氧化产物为CuSO、2O+4242224溶液生成亚碲酸盐,故反应的离子方NaOH,TeO溶解于TeO(4)“滤渣1”中含有液1”的颜色为蓝色。22
--2
经酸浸2”、Ag等,知“滤渣+2OH===TeO+HO。(5)
分析流程图并结合碲化铜渣中含AuTeO程式为223 ,符合可持续发展意识和绿色化学观念。的滤液,并可回收Au、AgCuSO后可得到含4 TeOSO>H(1)H答案:4422 TeO加快浸出速率 CuSO、(2)24 ((3)蓝色或浅蓝色)
--2
H(4)TeO+2OH===TeOO+223的目的,符合可持续发展意识Ag“滤渣
2”经过酸浸可得到含CuSO的滤液,并可达到回收Au、(5)4 和绿色化学观念 )钛矿工业中的硫酸酸性废水富含Ti、Fe等元素,其综合利用如下:南昌质检3.(2019·
+2
TiO易水解,只能存在于强酸性溶液中。已知:2(1)TiO 。中钛的化合价为________ 。(2)步
+
骤Ⅰ中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量的试剂是________________________ a操作是蒸发浓缩、冷却结晶、________________________________________。(3)℃以下,步骤Ⅲ中发生反应的化学方程式为________________________;反应温度一般需控制在35 (4) 其目的是____________________________________。108×]=时,若室温下测得溶液的pHFeCO。步骤Ⅲ中,23sp
-16
,8.5已知(5)K[Fe(OH)为达到溶解平衡;步骤Ⅳ中,为填“有”或“没有”中
-+-162
________(101(Fec)=× mol·L)Fe(OH)FeCO。试判断所得的23. 是施取的措当的温度外,还需要采了O,除适Fe到较为纯净的了得32
________________________________________________________________________。2请结合原
+
理和化学用语解释其原O(6)向“富含TiO。CO粉末易得到固体TiO· nHNa溶液”中加入2223 因_________________________________________________________
________________________________________________________________________。
+++322
等离
子,加入铁粉还原铁离、FeFe、、解析:钛矿工业中的酸性废水富含TiFe等元素,含有TiO子得到亚铁离子,通过蒸发浓缩、冷却结晶,过滤、洗涤、干燥得到硫酸亚铁晶体,配制成溶液调节溶液范围内,加入足量碳酸氢铵,过滤得到碳酸亚铁沉淀,在坩埚中灼烧得到氧化铁;过滤后得到富~5.8pH 5
++++22
O)CO粉末与H,使平衡TiOHTiO·On1)H+(n降低了溶液中含TiOc的溶液,
+
加入Na(H+反应,22322 粗产品,以此解答该题。·nHO的方向移动,可得到TiOTiO2H向生成+
222
元素为-O2价,则Ti元素为+4价。(1)根据离子中各元素化合价代数和等于离子所带电荷
数计算, Ⅰ中检验钛矿废水中加入铁屑是否足量,可通过检验溶液中是否含铁离子判断。(2)步骤 (3)溶液中得到硫酸亚铁晶体的方法是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。中发生的反应是硫酸亚铁和碳酸氢铵反应生成碳酸亚铁沉淀、硫酸铵、二氧化碳和水,反应Ⅲ(4)步骤2 Fe
+
以下,是为了避免温度过高碳酸氢铵分解,并减少的水解或氧化。温度一般需控制在35 ℃Fe(OH)比较,可判断无]
-+22
沉淀;保证二价铁被氧化为三K[Fe(OH)(Fe)·c(OH)与(5)根据溶液中c22sp 价
++++22
需要多通入空气或氧气。
+
TiOCO粉末与H,使平衡(6)富含TiO)+c(H+的溶液,加入Na(n
反应,降低了溶液中32 O+2H·nHO1)H的方向移动。TiOO·nHTiO向生成22222 (3)过滤、洗涤、干燥(1)+4 (2)KSCN溶液答案:2Fe避免温度过高碳酸氢铵分解,减少O+CO↑ )HCO(4)FeSO+2NH===FeCO↓+(NHSO+H244424233 的水解或氧化 向反应容器中补充适量的空气(5)没有
+
+++2
H粉末与COnHO+2H(6)溶液中存在水解平衡TiOO·TiO降低Na1)H+(n+反应,,加入的),促进水解平衡向生成TiO·nHO的方向移动 (H了溶液中c22 无机化学工艺流程题中方
32222+
程式的书写 )二(题点.
用离子方程式或化学方程式表示某个阶段的反应,是化学工艺流程题中的经典设问方向,涉及的物质一般是陌生物质,考查陌生化学方程式的书写,考查的内容一般是离子反应和氧化还原反应
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