非选择题增分练(一)　陌生情境中离子方程式或化学方程式的书写

非选择题增分练(一)　陌生情境中离子方程式或化学方程式的书写

1．硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化，可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式________________________________________________________。

解析：由题意可知，反应物为硫酸镍、次氯酸钠和强碱，生成物为NiOOH，硫酸镍中镍为＋2价，NiOOH中镍为＋3价，镍的化合价升高被氧化，则次氯酸钠中氯元素被还原得到氯化钠，该反应的离子方程式为2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋H2O＋Cl－。

答案：2Ni2＋＋ClO－＋4OH－===2NiOOH↓＋Cl－＋H2O

2．用酸性(NH2)2CO水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与(NH2)2CO生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：____________________________________________。

解析：由题给信息可知，反应物为HNO2、(NH2)2CO，生成物为CO2和N2，根据氧化还原反应方程式的配平方法可写出该反应的化学方程式为2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

答案：2HNO2＋(NH2)2CO===2N2↑＋CO2↑＋3H2O

3．(1)向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，发生反应的离子方程式为________________________________________。

(2)双氧水浓度可在酸性条件下用KMnO4溶液测定，该反应的离子方程式为____________________________。

(3)实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨(N2H4)，反应的化学方程式为________________________________。

(4)在鼓泡反应器中通入含有SO2和NO的烟气，反应温度为323 K，NaClO2溶液浓度为5×10－3 mol·L－1。反应一段时间后溶液中离子浓度的分析结果如下表。

写出NaClO2溶液脱硝过程中主要反应的离子方程式__________________________。

解析：(1)H2O2是强氧化剂，能将Fe2＋氧化成Fe3＋，则有2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O。(2)双氧水可以被酸性高锰酸钾溶液氧化生成水和氧气，离子方程式为2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑。(3)由题意可知，次氯酸钠是强氧化剂，氨是还原剂，氮元素由－3价升高到－2价，失去1个电子，生成联氨，氯元素由＋1价降低到－1价，得到2个电子，生成稳定的氯化钠，则反应的化学方程式为2NH3＋NaClO===N2H4＋NaCl＋H2O。(4)NaClO2溶液脱硝过程，ClO转化为Cl－，NO主要转化为NO，则有4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－。

答案：(1)2Fe2＋＋H2O2＋2H＋===2Fe3＋＋2H2O

(2)2MnO＋6H＋＋5H2O2===2Mn2＋＋8H2O＋5O2↑

(3)NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O

(4)4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋2H2O＋3Cl－

4．钒具有广泛用途。黏土钒矿中，钒以＋3、＋4、＋5价的化合物存在，还包括钾、镁的铝硅酸盐，以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。

该工艺条件下，溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示：

回答下列问题：

“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成VO，同时还有________离子被氧化。写出VO＋转化为VO反应的离子方程式________________________________。

解析：从原料看，“酸浸氧化”中四氧化三铁溶于稀硫酸，发生反应Fe3O4＋4H2SO4===FeSO4＋Fe2(SO4)3＋4H2O，加入的二氧化锰除氧化VO＋和VO2＋外，还氧化Fe2＋。VO＋转化为VO反应的离子方程式为VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O。

答案：Fe2＋　VO＋＋MnO2＋2H＋===VO＋Mn2＋＋H2O

5．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：

(1)“酸浸”后，钛主要以TiOCl形式存在，写出相应反应的离子方程式：_______。

(2)写出“高温煅烧②”中由FePO4制备LiFePO4的化学方程式：___________________。

解析：(1)利用信息知，“酸浸”时，FeTiO3与HCl反应生成TiOCl，然后结合原子守恒、电荷守恒可得反应的离子方程式为FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O。(2)由流程图知，煅烧FePO4、Li2CO3和H2C2O4制得LiFePO4，在反应过程中＋3价的Fe被还原，因此H2C2O4中＋3价的C必被氧化为＋4价的C，依据得失电子守恒和原子守恒可得反应的方程式为2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑。

答案：(1)FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl＋2H2O

(2)2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O42LiFePO4＋3CO2↑＋H2O↑　

6．三氧化二钴(Co2O3)主要用作颜料、釉料、磁性材料、催化剂和氧化剂等。以含钴废料(主要成分为Co2O3，含有少量MnO2、NiO、Fe3O4)为原料制备Co2O3的流程如图所示。

已知：

Ⅰ.“酸浸”后的浸出液中含的阳离子有H＋、Co2＋、Fe3＋、Ni2＋等。

Ⅱ.部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表。

(1)“酸浸”时发生的主要反应是________________________________(写离子方程式)。

(2)写出高温煅烧时发生的化学反应方程式________________________________。

解析：(1)含钴废料中含有Co2O3、NiO、Fe3O4，“酸浸”后的溶液中含有Co2＋，“酸浸”时发生的主要反应为Co2O3氧化H2O2，生成O2和Co2＋，反应的离子方程式为Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑。

(2)高温煅烧时，Co2(OH)2CO3被氧化为Co2O3，所以反应的化学方程式为2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2。

答案：(1)Co2O3＋H2O2＋4H＋===2Co2＋＋3H2O＋O2↑　(2)2Co2(OH)2CO3＋O22Co2O3＋2H2O＋2CO2

7．碳酸锰主要用于制备软磁铁氧体，工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)和黄铁矿(主要成分为FeS2)为主要原料制备碳酸锰的一种工艺流程如下。

溶浸后的溶液中，阴离子只有SO，则生成SO的离子方程式为________________。

解析：由题中流程图可知，溶浸过程中，反应物有MnO2、FeS2、H2SO4；由生成物中的阴离子只有SO可知，FeS2中的硫元素被氧化，＋2价铁被氧化为Fe3＋，MnO2被还原为Mn2＋，故可先写出：FeS2＋MnO2＋H＋―→Fe3＋＋Mn2＋＋SO，然后依据得失电子守恒、质量守恒配平即可。

答案：2FeS2＋15MnO2＋28H＋===2Fe3＋＋15Mn2＋＋4SO＋14H2O

8．NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化学方程式为________________________________________。HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，以HNO3代替NaClO的缺点是________________________________________________。

解析：结合得失电子守恒和元素守恒，即可配平化学反应方程式；HNO3作氧化剂时，会产生NO、NO2等有毒气体，造成环境污染。

答案：4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑　会释放出氮氧化物(或NO、NO2)，造成环境污染

9．黄血盐[亚铁氰化钾，K4Fe(CN)6]目前广泛用作食品添加剂(抗结剂)。一种制备黄血盐的工艺如图。

回答下列问题：

(1)步骤Ⅰ反应的化学方程式为_________________________________________________

________________________________________________________________________。

(2)工艺中用到剧毒的HCN溶液，含CN－的废水必须处理后才能排放。可用两段氧化法处理：

第一次氧化：NaCN与NaClO反应，生成NaOCN和NaCl；

第二次氧化：NaOCN与NaClO反应，生成N2和两种盐(其中一种为酸式盐)。

已知HCN是一种苦杏仁味的无色剧毒液体(常温时，Ka＝6.3×10－10)，易挥发；HCN、HOCN中N元素的化合价相同。

①第一次氧化时，溶液应调节为________(填“酸性”“碱性”或“中性”)，原因是________________________________________________________________________。

②第二次氧化反应的离子方程式为________________________________________

________________________________________________________________________。

解析：(1)根据流程分析可知，步骤Ⅰ为石灰乳、FeSO4与HCN发生非氧化还原反应生成Ca2Fe(CN)6，根据原子守恒可得化学方程式为3Ca(OH)2＋FeSO4＋6HCN===Ca2Fe(CN)6＋CaSO4＋6H2O。(2)①NaCN易与酸反应生成HCN，为了防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气，第一次氧化时，溶液应调节为碱性；②反应中Cl元素化合价由＋1价降到了－1价，N元素化合价由－3价升到了0价，根据化合价升降守恒和原子守恒及题给信息，可写出离子方程式为2OCN－＋3ClO－＋H2O===N2↑＋3Cl－＋2HCO。

答案：(1)3Ca(OH)2＋FeSO4＋6HCN===Ca2Fe(CN)6＋CaSO4＋6H2O

(2)①碱性　防止生成HCN，造成人员中毒或污染空气

②2OCN－＋3ClO－＋H2O===N2↑＋3Cl－＋2HCO

10．利用废旧镀锌铁皮(含Fe、Zn、Fe2O3、ZnO)制备纳米Fe3O4及副产物ZnO的流程如图。

已知：Zn及其化合物的性质与Al及其化合物的性质相似，“滤液1”中锌元素以ZnO形式存在。回答下列问题：

(1)“部分氧化”阶段，ClO被还原为Cl－，该反应的离子方程式是__________________。

(2)写出溶液2中的反应离子方程式_________________________________________

________________________________________________________________________。

(3)用酸性高锰酸钾溶液可测定生成物Fe3O4中二价铁含量，用稀硫酸溶解Fe3O4，再用酸性KMnO4标准溶液进行滴定。用酸性KMnO4标准溶液进行滴定时发生反应的离子方程式________________________________________________________________________。

解析：(1)部分氧化过程中，Fe2＋被氧化为Fe3＋，根据题意，ClO被还原为Cl－，该离子方程式为6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O。(2)溶液2中加入NaOH溶液，在N2的保护下使Fe2＋和Fe3＋转化为纳米Fe3O4，发生反应为Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O。(3)用酸性KMnO4溶液测定生成物Fe3O4中的Fe2＋，亚铁离子被氧化成铁离子，发生反应的离子方程为5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O。

答案：(1)6Fe2＋＋ClO＋6H＋===6Fe3＋＋Cl－＋3H2O

(2)Fe2＋＋2Fe3＋＋8OH－===Fe3O4＋4H2O

(3)5Fe2＋＋MnO＋8H＋===Mn2＋＋5Fe3＋＋4H2O