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(六) 信息型方程式书写特训
1.常温下,将NO和H2的混合气体通入Ce(SO4)2与Ce2(SO4)3的混合溶液中,其物质转化过程如图所示:
(1)反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为___________________________________。
(2)写出该过程的总化学反应方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)2∶1
(2)2H2+2NON2+2H2O
解析 (1)根据图示,反应Ⅰ为Ce4++H2―→Ce3++H+,反应中Ce元素的化合价由+4价降至+3价,Ce4+为氧化剂,H元素的化合价由0价升至+1价,H2为还原剂,根据得失电子守恒,n(Ce4+)=2n(H2),n(Ce4+)∶n(H2)=2∶1,反应Ⅰ中氧化剂与还原剂的物质的量之比为2∶1。
(2)根据图示反应Ⅰ为:2Ce4++H2===2Ce3++2H+,反应Ⅱ为:4Ce3++2NO+4H+===4Ce4++N2+2H2O,将反应Ⅰ×2+反应Ⅱ消去Ce4+、Ce3+,总反应为2H2+2NO2H2O+N2。
2.已知SOCl2能与水反应生成SO2和HCl。写出NiCl2·6H2O在亚硫酰氯(SOCl2)中加热脱水制无水NiCl2的化学方程式:____________________________________________________。
答案 NiCl2·6H2O+6SOCl2NiCl2+6SO2↑+12HCl↑
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3.辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu2S)及少量脉石(SiO2)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下所示:
(1)写出“浸取”过程中Cu2S溶解时发生反应的离子方程式:_______________________
________________________________________________________________________。
(2)气体NOx与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Cu2S+4Fe3+===2Cu2++4Fe2++S
(2)4NOx+(5-2x)O2+2H2O===4HNO3
4.工业上利用废镍催化剂(主要成分为Ni,还含有一定量的Zn、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的流程如下:
(1)请写出一种能提高“酸浸”速率的措施:_____________________________________
________________________________________________________________________;
滤渣Ⅰ的成分是________________(填化学式)。
(2)除铁时,控制不同的条件可以得到不同的滤渣Ⅱ。已知滤渣Ⅱ的成分与温度、pH的关系如图所示:
①若控制温度40 ℃、pH=8,则滤渣Ⅱ的主要成分为________(填化学式)。
②若控制温度80 ℃、pH=2,可得到黄铁矾钠[Na2Fe6(SO4)4(OH)12] (图中阴影部分),写出生成黄铁矾钠的离子方程式:_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
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答案 (1)把废镍催化剂粉碎、适当加热、适当增大酸的浓度或搅拌等(任选一种即可) SiO2、CaSO4
(2)①FeOOH ②2Na++3ClO-+6Fe2++4SO+9H2O===Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+
解析 (1)根据影响反应速率的因素,升高温度、把废镍催化剂粉碎、适当增大酸的浓度或搅拌等,都可以提高“酸浸”速率;废镍催化剂中SiO2与硫酸不反应,CaO与硫酸反应的产物CaSO4微溶于水,所以滤渣Ⅰ的成分是SiO2、CaSO4。(2)①根据滤渣Ⅱ的成分与温度、pH的关系图,可知控制温度40 ℃、pH=8时,滤渣Ⅱ的主要成分是FeOOH。②Na2Fe6(SO4)4(OH)12中铁元素化合价是+3,可知ClO-把Fe2+氧化为Fe3+,同时生成Na2Fe6(SO4)4(OH)12沉淀,反应的离子方程式是2Na++3ClO-+6Fe2++4SO+9H2O===Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓+3Cl-+6H+。
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5.SO2可用于制Na2S2O3。为探究某浓度的Na2S2O3的化学性质,某同学设计如下实验流程:
用离子方程式表示Na2S2O3溶液具有碱性的原因:_________________________________
________________________________________________________________________。
Na2S2O3与氯水反应的离子方程式是:____________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 S2O+H2OHS2O+OH- S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+
解析 Na2S2O3溶液显碱性的原因是硫代硫酸根离子水解,注意水解分步,方程式为:S2O+H2OHS2O+OH-。根据反应过程的图示,加入氯化钡后得到的白色沉淀是硫酸钡,说明氯水将硫代硫酸根离子氧化为硫酸根离子,所以反应为:S2O+4Cl2+5H2O===2SO+8Cl-+10H+。
6.用活化后的V2O5作催化剂,氨气将NO还原成N2的一种反应历程如图所示。
写出总反应的化学方程式:__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 4NH3+4NO+O24N2+6H2O
解析 根据流程图,用V2O5作催化剂,氨气、氧气和NO反应生成N2和水,反应方程式是4NH3+4NO+O24N2+6H2O。
7.在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气,原料气中对反应的选择性影响如图所示(选择性越大表示生成的该物质越多)。当=0.25 时,主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________,
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制备H2 时最好控制=________。
答案 2CH3OH+O22HCHO+2H2O 0.5
解析 由图可知当=0.25时得到的产物是甲醛,CH3OH与O2发生的主要反应的化学方程式为2CH3OH+O22HCHO+2H2O;在制备H2时由于在=0.5时选择性最高,所以最好控制=0.5。
8.将天然气压入吸收塔,30 ℃时,在T.F菌作用下、酸性环境中脱硫过程示意图如图:
(1)过程ⅰ中H2S发生了________(填“氧化”或“还原”)反应。
(2)过程ⅱ的离子方程式是:__________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)氧化
(2)4Fe2++O2+4H+4Fe3++2H2O
解析 (1)考查氧化还原的基本概念判断。由图可知,过程ⅰ中H2S变成了S,S元素由-2价变成0价,化合价升高发生了氧化反应。
(2)考查陌生氧化还原离子方程式的书写及配平方法,由图可知过程ⅱ是FeSO4和氧气反应生成Fe2(SO4)3,注意题干中说脱硫过程在酸性环境中。
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