(通用版)2020高考化学二轮复习题型二无机综合——化工流程综合题的研究逐空突破教案
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1、无机综合化工流程综合题的研究逐空突破常考题空1化学式、电子式等化学用语的规范书写1化合价体现化合物中不同元素原子或离子的个数比关系的数值。(1)在离子化合物中,化合价的数值就是一个原子得失电子的数目,失电子的原子为正化合价,得电子的原子为负化合价。(2)在共价化合物中,化合价的数值就是一个原子跟其他元素原子形成共用电子对的数目,电子对偏离的原子为正价,电子对偏向的原子为负价。如:分析(1)Na2O2,(2)N2H4中各元素的化合价。分析(1)在Na2O2中,Na失去一个电子,则为1价;O中的两个氧原子分别得到一个电子,两氧原子之间的共用电子对不计算化合价,故为1价。(2)N2H4其结构式为每个
2、氮原子分别与两个氢原子形成两对共用电子对,两氮原子之间的共用电子对不计算化合价,故N为2价,H为1价。2化学用语中的“单词”化学式化学式是用元素符号和数字来表示纯净物组成的式子。(1)化学式书写的技巧直接记住:如氨气(NH3),硫酸(H2SO4),葡萄糖(C6H12O6)等。根据名称写:如二氧化氯(ClO2),七水合硫酸亚铁(FeSO47H2O)。根据化合价书写:正在前,负在后;标价数,化简价交叉,检验和为零。(2)注意事项遵循习惯写法,NH3、CH4负化合价在前。由分子构成的物质分子式中原子有公约数的不能约分。如:N2O4不能写成“NO2”,苯C6H6不能写成“CH”。3电子式“电子式”书写
3、的一般程序(1)一判断首先要判断是阴离子还是阳离子,是离子化合物还是共价化合物。(2)二注意共价化合物仅有电子对的偏移,没有电子的得失,所以不能用“”,而离子化合物有电子的得失,所以阴离子和复杂阳离子应用“”。根据原子的成键规则,要注意判断原子的连接顺序及共用电子对的数目。1分别写出下列几种物质的电子式:(1)羟基(OH)_;(2)氨气(NH3)_;(3)次氯酸(HClO)_;(4)Na2O2_;(5)NaH_;(6)NaBH4_;(7)NH4H_。答案(1)(2)(3)(4)(5)NaH(6)(7)2写出下列含氯化合物的名称及氯元素的化合价:(1)ClO2_(2)HClO4_(3)KClO3
4、_(4)NaClO2_(5)NaClO_答案(1)二氧化氯4(2)高氯酸7(3)氯酸钾5(4)亚氯酸钠3(5)次氯酸钠13无机含氧酸脱去一分子水或几分子水,所剩下的氧化物称为该酸的酸酐,如CO2为碳酸的酸酐。根据题目要求填空:(1)硝酸酸酐的化学式为_,其中氮的化合价为_,属于_(填“酸性氧化物”“碱性氧化物”或“不成盐氧化物”)。(2)已知N2O3是亚硝酸的酸酐,亚硝酸、亚硝酸钠的化学式分别是:_、_。(3)N2O4中氮的化合价为_,将N2O4通入足量水中产物的化学式及物质类别分别为_、_。(4)KCN的名称_,电子式_,碳的化合价为_。(5)联氨(N2H4)的电子式_,氮的化合价为_。答案
5、(1)N2O55酸性氧化物(2)HNO2NaNO2(3)4HNO3(酸)NO(不成盐氧化物)(4)氰化钾2(5)24工业上曾用电石(CaC2)与水反应制取乙炔(CHCH)。(1)CaC2和乙炔(CHCH)中碳原子均满足8电子稳定结构,分别写出二者的电子式:_、_。(2)CaC2与水反应的化学方程式为_。答案(1)(2)CaC22H2O=Ca(OH)2C2H25O形成的原子团有很多,如:O2、O、O。(1)分别写出O2、O的电子式:_、_。(2)离子化合物O2PtF6中含有O,则铂元素的化合价为_,它可由PtF6O2=O2PtF6反应制得,其中氧化剂是_(填化学式)。答案(1)(2)5PtF6常
6、考题空2陌生方程式的书写一、陌生非氧化还原反应方程式的书写运用“证据推理符号”思路书写新情境方程式的基本过程如下:“读”取题目中的有效信息(证据),写出主要反应物和生成物的化学式(推理表征),再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律),即可轻松写出规范的方程式。(2017全国卷,27)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:回答下列问题:“酸浸”后,钛主要以TiOCl形式存在,写出相应反应的离子方程式:_。解题思路第一步:依据题意写出主要反应物及生成物。用盐酸溶解FeTiO3,反应后钛主
7、要以TiOCl形式存在,则O3OCl。第二步:依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。经分析,反应物中有氯元素,产物中有铁元素,且钛元素的价态未变化,可知左边应加上Cl右边生成Fe2:FeTiO3ClTiOClFe2。左边比右边多两个氧原子,且左边电荷数为1,右边电荷数为0,题中加了盐酸,可知左边还应补充H,右边生成H2O:FeTiO3HClFe2TiOClH2O。依据右边有4个氯原子,可知左边Cl前的化学计量数为4,铁原子与钛原子个数相等,右边电荷数为0,可知H的化学计量数为4,H2O前的化学计量数为2。答案FeTiO34H4Cl=Fe2TiOCl2H2O解析反应物有FeTiO3,由生成物有TiO
8、Cl可知,反应物中还含有Cl,生成物中还有Fe2,注意酸性条件,用H平衡电荷,配平。题组一根据“广义”的水解书写方程式1写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式:_。答案SOCl2H2O=SO22HCl2一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂,写出产生消毒物质的化学方程式:_。答案NH2Cl2H2O=NH3H2OHClO3常用尿素CO(NH2)2除去工业酸性废水中的Cr3,流程为:完成该转化的离子方程式:_。答案2Cr33CO(NH2)29H2O=2Cr(OH)33CO26NH广义水解原理广义的水解观认为,无论是盐的水解还是非盐的水解,其最终结果都是参与反应的物质和水分别
9、离解成两部分,再重新组合成新的物质。题组二根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写方程式4根据要求完成下列化学方程式:(1)25,H2C2O4和HF两种酸的电离平衡常数如下:H2C2O4Ka15.36102Ka25.35105HFKa6.31104则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为_。(2)多硼酸盐四硼酸钠(Na2B4O7)与硫酸反应可制硼酸(H3BO3),写出反应的化学方程式:_。解题思路(1)判断三种酸(只看第一步电离)H2C2O4、HF、HC2O电离出H的能力,即酸性的强弱,运用强酸制弱酸即可写出方程式。(2)联想Na2SiO3与酸的反应,H3BO3是弱酸。答案(1)H2C
10、2O4F=HFHC2O(2)Na2B4O7H2SO45H2O=Na2SO44H3BO3解析(1)由Ka可知酸性:H2C2O4HFHC2O。5工业上可用盐酸处理铝硅酸盐,如正长石(KAlSi3O8)制取硅酸胶体。写出该反应的化学方程式:_。答案KAlSi3O84HClH2O=KClAlCl33H2SiO3(胶体)题组三应用“平衡转化”思想书写方程式6沉钴工艺流程如下图所示,请写出“沉钴”过程中的离子方程式:_。解题思路该反应的微观平衡移动过程如下:答案Co22HCO=CoCO3CO2H2O7如下图,写出制备CaO28H2O的化学方程式:_。答案CaCl2H2O22NH3H2O6H2O=CaO28
11、H2O2NH4Cl解析氨水中和溶液中的H,促进Ca2与H2O2反应生成CaO28H2O沉淀。题组四根据对热稳定性的理解书写方程式8Li2CO3、FeC2O42H2O和SiO2粉末均匀混合,在800的氩气中烧结6小时制得Li2FeSiO4。写出该反应的化学方程式:_。解题思路Li2FeSiO4可看作Li2SiO3FeO,根据该化学式的特点,联想Na2CO3与SiO2的高温反应,FeC2O4受热分解生成FeO、CO和CO2即可写出总的方程式。答案Li2CO3FeC2O42H2OSiO2Li2FeSiO4CO2CO22H2O9“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O
12、5),写出该反应的化学方程式:_。答案2NH4VO3V2O52NH3H2O解析联想铵盐的不稳定性,类比NH4HCO3的分解。二、陌生氧化还原(或电极)反应方程式的书写1熟记常见的氧化剂、还原剂及对应产物氧化剂Cl2O2浓H2SO4HNO3KMnO4(H)、MnO2Fe3KClO3、ClOH2O2还原产物ClO2、H2O、OHSO2NO或NO2Mn2Fe2ClH2O还原剂I(HI)S2(H2S)CO、CFe2NH3SO2、SOH2O2氧化产物I2SCO2Fe3NOSOO22.新情境下氧化还原反应方程式的书写技巧以2017年全国卷28题(2)为例予以说明。工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)
13、制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:_。第一步:书写“主干物质”:即反应物中的氧化剂、还原剂,产物中的氧化产物、还原产物。As2S3O2H3AsO4S第二步:标出发生变价的元素的化合价,利用得失电子守恒配平“主干物质”。223524H346第三步:利用质量守恒补充完整反应方程式。2As2S35O26H2O=4H3AsO46S注意(1)若为离子方程式,第二步之后应先进行电荷守恒,再原子守恒。一般原则是酸性条件用H,碱性条件用OH调平电荷,最后用观察法使原子守恒,补水原则是“H”不够水凑。(2)对于电化学以氧化还原反应为核心的电极反应方程式的书写,该方法同样
14、有效。题组一氧化还原反应方程式的书写1(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合,充分反应,所得溶液显酸性,含VO2、K、SO等。写出该反应的化学方程式:_。(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液,充分反应后,溶液中新增加了VO、Cl。写出并配平该反应的离子方程式,并标出电子转移的数目和方向_。答案(1)V2O5K2SO32H2SO4=2VOSO4K2SO42H2O(2)3H2O=Cl6VO6H2NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺如图所示:(1)写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式:_。(2)“尾气吸收”是吸收电解过程排出的少量
15、ClO2。写出此吸收反应的化学方程式:_。解题思路(1)结合图示可知NaClO3与SO2在H2SO4作用下反应生成ClO2和NaHSO4,根据氧化还原反应配平的一般方法,即可顺利写出化学方程式。(2)结合图示可知尾气中的ClO2在反应中被还原为ClO,则H2O2被氧化,氧化产物应为O2,即可写出化学方程式。答案(1)2NaClO3SO2H2SO4=2ClO22NaHSO4(2)2ClO2H2O22NaOH=2NaClO2O22H2O32017北京,27(1)SCR(选择性催化还原)技术可有效降低柴油发动机在空气过量条件下的NOx排放,其工作原理:(1)尿素CO(NH2)2水溶液热分解为NH3和
16、CO2,该反应的化学方程式:_。(2)反应器中NH3还原NO2的化学方程式:_。(3)当燃油中含硫量较高时,尾气中SO2在O2作用下会形成(NH4)2SO4,使催化剂中毒,用化学方程式表示(NH4)2SO4的形成:_。答案(1)CO(NH2)2H2O2NH3CO2(2)8NH36NO27N212H2O(3)2SO2O24NH32H2O=2(NH4)2SO4解析本题侧重于考查学生的分析能力,注意把握题给信息。(1)根据问题(2)暗示尿素CO(NH2)2水溶液热分解为非氧化还原反应,产物中有NH3和CO2,结合原子守恒即可正确书写方程式。(2)反应器中NH3还原NO2生成氮气和水,为氧化还原反应。
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