2020-2021学年高三化学一轮复习易错题06 陌生化学方程式书写

易错 06 陌生化学方程式书写 【易错分析】 细分析近几年高考试题不难发现，对于化学方程式书写的考查,已经悄然发生了变化，从过去单一考查课本 中出现的化学方程式,逐渐演变成让考生书写特定情景下的化学方程式。这就要求不能机械记忆课本中化学 方程式,而是要在理解反应原理的基础上掌握化学方程式,并且能做到灵活运用。常考陌生情景中的化学方程 式书写有三类：氧化还原型的化学方程式和离子方程式的书写、复分解型的化学方程式和离子方程式的书 写、水解型化学方程式的书写。书写化学方程式时注意不要出现化学式错误（大小写、上下标）、反应条件 错误、物质拆分错误、物质判断错误、配平系数错误等典型错误。 【错题纠正】 例题 1、（1）工业上用铁屑还原法制备 NaI 的流程如图所示，反应②中 NaIO3 被 Fe 单质还原为 NaI，同时 生成 Fe(OH)3，该反应的化学方程式是________；在该反应中若有 99gNaIO3 被还原，则转移电子的物质的 量为________mol。 （2）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，写出浸取过程中 Cu2S 溶解的离子方程式 。 【解析】(1)根据得失电子守恒和元素守恒可写出反应的离子(化学)方程式。由于 1molNaIO3 被还原为 NaI 转 移 6mol 电子，故 99g(0.5mol)NaIO3 被还原时转移 3mol 电子。（2）用 FeCl3 溶液浸取辉铜矿的原理是利用 Fe3+ 氧化 Cu2S 生成可溶性的 Cu2+和 Fe2+，不溶的单质 S 可以用苯溶解回收，根据氧化还原反应的原理写出该离 子方程式：Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S。 【答案】(1)2Fe＋NaIO3＋3H2O===2Fe(OH)3↓＋NaI，3（2）Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S 例题 2、(1) 电子工业常用 30%的 FeCl3 溶液腐蚀敷在绝缘板上的铜箔，制造印刷电路板。某工程师为了从 废液中回收铜，重新获得 FeCl3 溶液，设计了下列实验步骤。写出一个能证明还原性 Fe 比 Cu 强的离子方程 浸取 置换过滤 保温除铁 ②CuO过滤 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 晶体过滤辉铜矿石 FeCl3 溶液 Fe NOx 滤液M矿渣回收S 50~60℃ 苯 HNO3①HNO3 滤渣式：_____________________。该反应在上图步骤________中发生。上述过程回收的铜是粗铜，为了获得更 纯的铜必须进行电解精炼。写出电解精炼时阳极材料及主要的电极反应式______________。 （2）开发氢能是实现社会可持续发展的需要。硫铁矿(FeS2)燃烧产生的 SO2 通过下列碘循环工艺过程既能 制 H2SO4，又能制 H2。该循环工艺过程的总反应方程式为 ，在 HI 分解反应中使用膜反应器分 离出 H2 的目的是 。 【解析】（1）FeCl3 滴入沸水中，继续煮沸可生成 Fe(OH)3 胶体，有丁达尔现象。Fe3＋能氧化 I－生成 I2，Fe3 ＋能与 NaOH 溶液生成 Fe(OH)3 红褐色沉淀。而加热蒸干 FeCl3 溶液，由于 Fe3＋的水解，会生成 Fe(OH)3 沉 淀，经灼烧，得到 Fe2O3，而不是 FeCl3 固体。在 FeCl3 溶液中加入 Fe、Cu 固体后，发生以下反应：Fe＋2Fe3 ＋===3Fe2＋，Cu＋2Fe3＋===Cu2＋＋2Fe2＋，Fe＋Cu2＋===Cu＋Fe2＋。由此看出剩余固体中不可能有 Fe 无 Cu， 而只能是 Cu 或 Cu、Fe 混合物。(3)废液中回收铜的实验过程如下： Fe 能从 CuCl2 溶液中置换出铜，可证明 Fe 比 Cu 的还原性强，反应方程式为：Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu。电 解精炼铜时，粗铜作阳极(Cu－2e－===Cu2＋)，纯铜作阴极(Cu2＋＋2e－===Cu)，含 Cu2＋的溶液作电解质溶液。 （2）从流程图中的各方框的进出箭头可以迅速得出总反应的反应物是 SO2 和 H2O，生成物是 H2SO4 和 H2， I2 是循环使用的物质，可以迅速写出反应的总方程式为 2H2O+SO2====H2SO4+H2，碘化氢的分解反应是可 逆反应，应从化学平衡角度分析分离出氢气的目的。 【答案】(1) Fe＋Cu2＋===Fe2＋＋Cu，①，粗铜，Cu－2e－===Cu2＋（2）2H2O+SO2====H2SO4+H2；减小氢 气的浓度，使 HI 分解平衡正向移动，提高 HI 的分解率 【知识清单】 1.氧化还原反应方程式的配平 配平的关键是确定还原剂(或氧化剂)化合价升高(或降低)总数，这就必须弄清还原剂(或氧化剂)中有几种元 素发生化合价变化，每一种元素有几个变价原子。配平的原则是化合价升降总数相等。氧化还原反应方程 式的配平步骤：(1)写出反应物和生成物的化学式，并标出反应前后变价元素的化合价。 (2)列出元素化合价升高和降低的数值。 (3)求出最小公倍数，使化合价升高和降低总价数相等。 (4)用观察法配平其他物质的系数。 (5)将“——”写为“=”，给定条件的写明条件。 2.陌生化学方程式书写解题思路 （1）根据所学知识和题目所给信息（包括图像、工艺流程图等），找出氧化还原反应中的氧化剂+还原剂→ 氧化产物+还原产物，确定反应物和生成物时，特别要注意元素的化合价及其升降变化，溶液的酸碱性，盐 类水解，相关物质的氧化性、还原性，要注意区分最初反应物和中间反应物、最终产物和中间产物，要重 视“过量”“少量”“反应物比例”等决定生成物化学式的关键条件。 （2）标反应前后化合价有变化元素的化合价，求化合价升高、降低数目的最小公倍数使化合价升降的总数 目相等（得失电子总数相等），确定氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物的化学计量数。 （3）观察方程式两边离子所带电荷数是否相等，若不等，要使电荷守恒，根据反应是在何种环境（酸性、 碱性）中进行的加 H+或 OH-。若在酸性环境中：一边加 a 个 H+（电荷守恒），另一边加 b 个 H2O（原子守 恒）;若在碱性环境中：一边加 m 个 OH-（电荷守恒），另一边加 n 个 H2O（原子守恒）。 （4）复核验证该氧化还原反应方程式是否只有已经得出的这种情况；是否与试题中所要求的吻合；所写反 应物、生成物是否正确；所得出的各种生成物在给定酸性或碱性条件下能否大量共存；是否遗漏了反应条 件；该条件下所写的生成物能否与过量的反应物继续反应。 【变式练习】 1. （1）据报道，有一种叫 Thibacillus Ferroxidans 的细菌在有氧气存在的酸性溶液中，可将黄铜矿 CuFeS2 氧化成硫酸盐：4CuFeS2＋2H2SO4＋17O2===4CuSO4＋2Fe2(SO4)3＋2H2O。利用反应后的溶液，按如下流程 可制备胆矾(CuSO4·5H2O)，在实验室中，设计两个原理不同的方案，从溶液 B 中提炼金属铜(要求：一种方 案只用一个反应来完成)。写出两种方案中涉及的化学方程式： 。 （2）Cu2S 是火法炼铜的重要原料之一，下面是由 Cu2S 冶炼铜及制取 CuSO4·5H2O 的流程图。火法炼铜的 反应原理是___________ (用化学方程式表示)。向 Cu2O、CuO 中加入足量稀硫酸得到的体系 A 中溶液呈蓝色，且有红色物质生成，写出生成红色物质的离子方程式：___________。 Cu2S ――→O2 △ Cu ――→ 焙烧 Cu2O、CuO ――→ 足量稀硫酸 A ――→ 操作Ⅰ B ――→ 蒸发、结晶、过滤 胆矾 2.（1）实验室中可用下图装置 FeSO4(用铁粉和稀硫酸反应制得)和 NH4HCO3 反应制得 FeCO3 沉淀。实验过程中，欲将生成的 FeSO4 溶液和 NH4HNO3 溶液混合，操作方法是_______，发生主要反应的离子方程式为 _______。 （2）180 mg 某石膏样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温度变化的曲线)如图所示。加热到 1 400 ℃ 时生成的气体能使品红溶液褪色。该温度下发生反应的化学方程式为________。 【易错通关】 1.Li4Ti3O12 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 Fe TiO3，还含有少量 MgO、SiO2 等杂质）来制备，工艺流程如下，“酸浸”后，钛主要以 形式存在，写出相应反应的离子 方程式________，写出“高温煅烧②”中由 制备 的化学方程式 。 2. 水泥是重要的建筑材料。水泥熟料的主要成分为 CaO、SiO2，并含有一定量的铁、铝和镁等金属的氧化 物。实验室测定水泥样品中钙含量的过程如图所示，沉淀 A 的主要成分是_____，其不溶于强酸但可与一种 弱酸反应，该反应的化学方程式为__________________。 3.为探究硫酸亚铁的分解产物，将装置 A 接入下图所示的装置中，打开 K1 和 K2，缓缓通入 N2，加热。实 验后反应管中残留固体为红色粉末，写出硫酸亚铁高温分解反应的化学方程式_____________________。 2 4TiOCl − 4FePO 4LiFePO4．NaClO2 是一种重要的杀菌消毒剂，也常用来漂白织物等，其一种生产工艺如下，写出“反应”步骤中生成 ClO2 的化学方程式_______ 。 5.以电石渣[主要成分为 Ca(OH)2 和 CaCO3]为原料制备 KClO3 的流程如下，氯化过程控制电石渣过量，在 75℃左右进行。氯化时存在 Cl2 与 Ca(OH)2 作用生成 Ca(ClO)2 的反应，Ca(ClO)2 进一步转化为 Ca(ClO3)2， 少量 Ca(ClO)2 分解为 CaCl2 和 O2。生成 Ca(ClO)2 的化学方程式为 。 6.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，写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式　　 。 7.查阅资料知，在不同温度下 Fe2O3 被 CO 还原，产物可能为 Fe3O4、FeO 或 Fe，固体质量与反应温度的关 系如下图所示，根据图像推断 670℃时反应的化学方程式为__________。8.过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性，可将 I－氧化为 I2：S2O2－8 ＋2I－===2SO2－4 ＋I2。通过改变反应途径，Fe3 ＋、Fe2＋均可催化上述反应。试用离子方程式表示 Fe3＋对上述反应催化的过程：____________、_________。 9.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，写出浸取过程中 Cu2S 溶解的离子方程式 。 10.实验室常见仪器(药品)等设计的部分装置如下图(部分夹持和加热仪器未画出)。某化学兴趣小组欲在加热 条件下，以 NH3 还原 CuO 可制得 N2，同时获得活性铜粉。若需要的 NH3 以生石灰和浓氨水作原料，整套 制气装置按气流从左到右的连接顺序是________(填字母)。获得 N2 的反应原理是_______________(写反应 方程式)。 11.硼及其化合物在工业上有许多用途。以铁硼矿(主要成分为 Mg2B2O5·H2O 和 Fe3O4，还有少量 Fe2O3、 FeO、CaO、Al2O3 和 SiO2 等)为原料制备硼酸(H3BO3)的工艺流程如图所示，写出 Mg2B2O5·H2O 与硫酸反应 的 化 学 方 程 式 ____________________ ， “ 净 化 除 杂 ” 加 入 H2O2 溶 液 发 生 反 应 的 离 子 方 程 式 _______________________。 12．铬铁矿的主要成分可表示为 FeO·Cr2O3，还含有 MgO、Al2O3、Fe2O3 等杂质，以下是以铬铁矿为原料 浸取 置换过滤 保温除铁 ②CuO过滤 过滤 蒸发浓缩 冷却结晶 晶体过滤辉铜矿石 FeCl3 溶液 Fe NOx 滤液M矿渣回收S 50~60℃ 苯 HNO3①HNO3 滤渣制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的流程图，已知焙烧时 FeO·Cr2O3 转化为 Na2CrO4 和 Fe2O3，则焙烧时反应的化学方 程式为___________，生成 Y 的离子方程式___________________。 参考答案 【变式练习】 1. （1）CuSO 4＋Fe===FeSO4＋Cu　2CuSO 4＋2H2O ===== 通电 2Cu＋O2↑＋2H2SO4 Cu2S＋O2 ===== △ 2Cu＋SO2 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O 【解析】（1）从 CuSO4 溶液中得到铜可以用置换反应，也可用电解法进行。（2）Cu2S 中铜元素的化合价为＋ 1；火法炼铜时 Cu2S 与 O2 反应生成 Cu 和 SO2，反应方程式为 Cu2S＋O2 ===== △ 2Cu＋SO2。Cu2O 与稀硫酸 反应生成 CuSO4 和 Cu，反应的离子方程式为 Cu2O＋2H＋===Cu2＋＋Cu＋H2O。 2. （1）待 D 处的气体纯净后，关闭活塞 3，打开活塞 2　Fe2＋＋2HCO－3 ===FeCO3↓＋CO2↑＋H2O （2）2CaSO4 =====1 400 ℃ 2CaO＋2SO2↑＋O2↑ 【解析】装置 A 是分液漏斗，盛放稀硫酸，装置 B 中盛放铁粉，稀硫酸与铁粉反应生成 H2 和 FeSO4。装置 C 中盛放 NH4HCO3。检验 D 处氢气已纯净时，表明装置中空气已排尽，关闭活塞 3，打开活塞 2，在氢气 作用下将 FeSO4 溶液压入 C 中发生反应。FeSO4 具有还原性，易被 O2 氧化，故 FeSO4 溶液要现用现配。用 KSCN 溶液检验久置的 FeSO4 是否变质。(3)FeCO3、FeOOH 的物质的量分别为 x、y，则 x×116 g·mol－1＋y×89 g·mol－1＝12.49 g,56 g·mol－1×(x＋y)＝6.16 g，解得：x＝0.1 mol，y＝0.01 mol。故 m(FeOOH)＝0.89 g。 （2）气体能使品红溶液褪色，则该气体为 SO2。从曲线图可以看出：200 ℃～1 400 ℃的范围内为 CaSO4。 1 400 ℃时，CaSO4(1×10－3 mol,140 mg)生成 56 mg 的固体物质，该固体物质中一定含有 Ca，故为 CaO。则 反应方程式为 2CaSO4 =====1 400 ℃ 2CaO＋2SO2↑＋O2↑。 【易错通关】 1. FeTiO3+ 4H++ 4Cl - = Fe2+ + TiOCl42- + 2H2O 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 LiFePO4+ H2O + 3CO2↑ 【解析】“酸浸”时用盐酸溶解 Fe TiO3 生成 时，发生反应的离子方程式 FeTiO3+ 4H++ 4Cl - = Fe2+ + 高温 2 4TiOCl −TiOCl42- + 2H2O；高温下 与 Li2CO3 和 H2C2O4 混合加热可得 ，根据电子守恒和原子守恒可 得此反应的化学方程式为 2FePO4 + Li2CO3+ H2C2O4 LiFePO4+ H2O + 3CO2↑。 2. SiO2 (或 H2SiO3) SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O（或 H2SiO3+4HF= SiF4↑+3H2O） 【解析】根据水泥中成分，二氧化硅不溶于一般酸溶液，所以沉淀 A 是二氧化硅；SiO2 溶于氢氟酸，发生 的反应是：SiO2+4HF=SiF4↑+2H2O。 3. 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑ 【解析】实验后反应管中残留固体为红色粉末，说明生成 Fe2O3，则反应中 Fe 元素化合价升高，S 元素化 合价应降低，则一定生成 SO2，可知硫酸亚铁高温分解可生成 Fe2O3、SO3、SO2，C 为氯化钡，用于检验 SO3，可观察到产生白色沉淀，D 为品红，可用于检验 SO2，品红褪色；硫酸亚铁高温分解可生成 Fe2O3、 SO3、SO2，方程式为 2FeSO4 Fe2O3+SO2↑+SO3↑。 4. 2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4 【解析】NaClO3 和 SO2 在 H2SO4 酸化条件下生成 ClO2，其中 NaClO2 是氧化剂，还原产物为 NaCl，根据得 失电子守恒和原子守恒，此反应的化学方程式为 2NaClO3+SO2+H2SO4=2ClO2+2NaHSO4。 5．2Cl2+2Ca(OH)2===Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O 【解析】氯气与氢氧化钙反应生成次氯酸钙、氯化钙和水，则生成 Ca(ClO)2 的化学方程式为 2Cl2+2Ca(OH)2 ＝Ca(ClO)2+CaCl2+2H2O。 6. Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+ 【解析】铁具有还原性，铁离子、铜离子具有氧化性，均可以与金属铁反应被还原，反应的离子反应方程 式分别为：Fe+2Fe3+=3Fe2+、Fe+Cu2+=Cu+Fe2+。 7. Fe2O3＋CO 2FeO＋CO2 【解析】由图可知n(Fe 2O3)＝0.3mol，反应过程中减少的质量只能是氧元素的质量m(O)＝(48.0－43.2)g＝4.8g， 减少 n(O)＝0.3mol,670℃时 Fe2O3 还原产物中 n(Fe)＝2n(Fe2O3)＝0.6mol、n(O)＝3n(Fe2O3)－0.3mol＝0.6mol， 化学式为 FeO，则反应的化学方程式为：Fe2O3＋CO 2FeO＋CO2。 8. 2Fe3＋＋2I－===2Fe2＋＋I2，S2O2－8 ＋2Fe2＋===2SO2－4 ＋2Fe3＋ 【解析】因为 Fe3＋有氧化性，与 I－发生氧化还原反应的产物有还原性，又可与 S2O 2－8 发生反应 S2O2－8 ＋2Fe2 ＋===2SO2－4 ＋2Fe3＋。 9. Cu2S+4Fe3+=2Cu2++4Fe2++S 高温 4FePO 4LiFePO【解析】用 FeCl3 溶液浸取辉铜矿的原理是利用 Fe3+氧化 Cu2S 生成可溶性的 Cu2+和 Fe2+，不溶的单质 S 可 以用苯溶解回收，根据氧化还原反应的原理写出该离子方程式：Cu2S+4Fe3+= 2Cu2++4Fe2++S。 10.E→D→B→C　2NH3＋3CuO =====△ 3Cu＋N2＋3H2O 11. Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4 ===== △ 2H3BO3＋2MgSO4　2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O　Fe2O3 【解析】Mg2B2O5·H2O 与硫酸反应得到硼酸和硫酸镁：Mg2B2O5·H2O＋2H2SO4 ===== △ 2H3BO3＋2MgSO4。 能与 H2O2 反应的是 Fe2＋，H2O2 把 Fe2＋氧化成 Fe3＋，调节溶液 pH 约为 5 时，Fe3＋和 Al3＋都形成沉淀，过 滤除去。 【解析】铬铁矿与碳酸钠混合通过焙烧，得到 Na2CrO4、Fe2O3、MgO 和 NaAlO2 的混合体系，然后加水溶 解得到固体 Fe2O3、MgO 和 Na2CrO4、NaAlO2 溶液，再调节溶液的 pH，使偏铝酸盐完全沉淀，继续调节溶 液的 pH 使 CrO 2－4 转化为 Cr2O2－7 ，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度较小的 K2Cr2O7。根据反应 中各物质的元素化合价变化可知，铁从＋2 价变为＋3 价，铬从＋3 价变为＋6 价，氧从 0 价变为－2 价，根 据化合价升降法及元素守恒可配平化学方程式为 4FeO·Cr2O3＋8Na2CO3＋7O2 ===== 高温 8Na2CrO4＋2Fe2O3＋ 8CO2。根据流程分析可知，中和操作中用醋酸调节 pH 值后产生的沉淀为氢氧化铝，所以 Y 为 Al(OH)3，生 成 Al(OH)3 的离子方程式为 AlO－2 ＋CH3COOH＋H2O===Al(OH)3↓＋CH3COO－。