化学方程式书写专题（一）

                     —— 化工流程中方程式的书写

高三化学备课组   2015-3

一、氧化还原反应

1）离子方程式的书写

例1：（2014年深圳一模）从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：

已知：①铬渣含有Na2SO4及少量Cr2O72-、Fe3+；②Fe3+、Cr3+完全沉淀（c ≤1.0×10-5 mol·L-1）时pH分别为3.6和5。

（3）酸化后Cr2O72-可被SO32-还原成Cr3+，离子方程式为                         

                                          ；酸C为        ，Cr(OH)3的溶度积常数Ksp[Cr(OH)3]＝         。

例2：（2011南京）用菱锌矿(主要成分为碳酸锌，还含有Fe2+、Fe3+、Mg2+、 Ca2+、 Cu2+等)制备氯化锌的一种流程如下：

⑴写出反应1的化学方程式                                                      ； 

⑵反应4将Fe2+氧化为Fe3+，该反应的离子方程式为                               

                                           。

2）化学方程式的书写

例3：（2014年汕头一模）回收的废旧锌锰于电池经过处理后得到锰粉(含MnO2、Mn(OH)2、Fe、乙炔和黑炭等)，由锰粉制取MnO2的步骤如下图所示。

 

(5)过滤Ⅱ所得滤液加入足量H2O2溶液并加入NaOH溶液调节pH约为9，使Mn2+ 氧化得到MnO2，反应的离于方程式为                                 。

（6）工业上利用KOH和MnO2为原料制取KMnO4。主要生产过程分两步进行：

第一步将MnO2和固体KOH粉碎，混合均匀，在空气中加热至熔化，并连续搅拌以制取K2MnO4；第二步为电解K2MnO4的浓溶液制取KMnO4。

① 第一步反应的化学方程式为                                 。

 

二、非氧化还原反应

1）信息迁移型

例4：（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A1203、 K2CO3等物质，工艺流程如下：

(1) “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_____________________

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____________________________。

2）综合应用型

例5：（2012年广州一模）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__________________________________________________________。

随堂练习

练习1（2011广东）由熔盐电解法获得的粗铝含有一定量的金属钠和氢气，这些杂质可采用吹气精炼法除去，产生的尾气经处理后可用钢材镀铝。工艺流程如下：

（注：NaCl熔点为801℃；AlCl3在181℃升华）

（1）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①                    和②                      

练习2 （2013年深圳一模）水钴矿中除SiO2外，还有9.24% CoO、2.78% Fe2O3、0.96% MgO、0.084 % CaO。从中提取钴的主要工艺流程如下：

 

 

 

 

 

（2）请配平下列除铁的化学方程式：

    Fe2(SO4)3＋   H2O＋    Na2CO3＝    Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋   Na2SO4＋   CO2↑

练习3 （2013年揭阳一模）酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式。SnSO4是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业，其制备路线如下：

 

 

 

 

回答下列问题：

（2） 反应I生成的沉淀为SnO，写出该反应的化学方程式：                             。

（5）酸性条件下，SnSO4还可用作双氧水的去除剂，试写出所发生反应的离子方程式：

                                                                             。

练习4（2013年汕头一模）锆产业是极有发展潜力及前景的新兴产业，锆（Zr）元素是核反应堆燃料棒的包裹材料，二氧化锆（ZrO2）可以制造耐高温纳米陶瓷。我国有丰富的锆英石（ZrSiO4），含Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质，生产锆流程之一如下：    

 

试回答下列问题：

（1）写出上述流程中高温气化的反应方程式（碳转化成CO）：                       

                            ；

（2）写出ZrOCl2•8H2O在900℃ 生成ZrO2的反应方程式                          

                                         ；

练习5（2012广东）新型净水剂高铁酸钾（K2FeO4）为暗紫色固体，可溶于水，在中性或酸性溶液中逐渐分解，在碱性溶液中稳定。工业上制备K2FeO4的常用方法有两种。 
方法Ⅰ：次氯酸盐氧化法，工艺流程如图：

（1）完成“氧化”过程中反应的化学方程式： 

其中还原剂是　　　　　　（填化学式）。 
（2）“转化”过程中发生反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　。

 

思考小结：

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

化学方程式书写专题（一）

                     —— 化工流程中方程式的书写（答案）

 

例1（3）3SO32-＋Cr2O72-＋8H＋＝2Cr3＋＋3SO42-＋4H2O；（3分，化学式和配平错误0分）

H2SO4；（2分）1.0×10－32 mol4·L-4（2分，不带单位扣1分）

例2 （1）2NaOH + Cl2＝NaCl + NaClO + H2O 

    （2）ClO－+ 2Fe2+ + 2H+ ＝2Fe3+ + Cl－+ H2O 

例3（5）Mn2++H2O2+2OH- ＝＝ MnO2↓+ 2H2O

    （6）2MnO2＋4KOH＋O2＝2K2MnO4＋2H2O

例4（1）①CaCO3+SiO2 ＝＝ CaSiO3+CO2↑     ②Na2CO3+Al2O3 ＝＝ 2NaAlO2+CO2↑

例5（1）Fe2＋＋2HCO3- === FeCO3 ↓＋ CO2 ↑＋H2O

练习1（1）①2Al+Fe2O3  ===  Al2O3+2Fe    ②4Al+3SiO2 === 3Si+ 2Al2O3

练习2（2）3 ，6，6，1，5，6（2分）

练习3（2）SnCl2  + Na2CO3 = SnO + CO2↑+2NaCl（2分）    

     （5）Sn2+ + H2O2 + 2H+ = Sn4+ + 2H2O（2分）

练习4（1）4C + 4Cl2+ ZrSiO4  ====  ZrCl4 + SiCl4 + 4CO     （3分）

         （2）ZrOCl2•8H2O  ====  ZrO2 + 2HCl↑+7H2O↑    （3分）

  练习5（1）2FeCl3+10NaOH+3NaClO=2Na2FeO4+9NaCl+5H2O      FeCl3

       （2）Na2FeO4+2KOH＝K2FeO4+2NaOH