第4讲 陌生化学方程式的书写
1.(2019全国Ⅰ卷)硼酸(H3BO3)是一种重要的化工原料,广泛应用于玻璃、医药、肥料等工艺。一种以硼镁矿(含Mg2B2O5•H2O、SiO2及少量Fe2O3、Al2O3)为原料生产硼酸及轻质氧化镁的工艺流程如下:
回答下列问题:
(1)在95 ℃“溶侵”硼镁矿粉,产生的气体在“吸收”中反应的化学方程式为_________。
(2)在“沉镁”中生成Mg(OH)2•MgCO3沉淀的离子方程式为__________,
【答案】 (1). NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;
(2). 2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-
【解析】(1)根据流程图知硼镁矿粉中加入硫酸铵溶液产生的气体为氨气,用碳酸氢铵溶液吸收,反应方程式为:NH3+NH4HCO3=(NH4)2CO3;(2)沉镁过程中用碳酸铵溶液与Mg2+反应生成Mg(OH)2∙MgCO3,沉镁过程的离子反应为:2Mg2++2H2O+3CO32-=Mg(OH)2∙MgCO3↓+2HCO3-。
2.(2019全国Ⅱ卷)立德粉ZnS•BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。回答下列问题:
以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
(1)在回转窑中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为______________________。回转窑尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为______________________。
(2)沉淀器中反应的离子方程式为______________________。
【答案】 (1). BaSO4+4C BaS+4CO↑ CO+H2O CO2+H2
(2) S2−+Ba2++Zn2++ BaS•BaSO4↓
【解析】(1)注意焦炭过量生成CO,反应物为硫酸钡与焦炭,产物为BaS与CO,写出方程式BaSO4+4C=BaS+4CO↑;CO与水蒸气反应生成CO2与H2,写出方程式:CO+H2O=CO2+H2;(2)硫化钡与硫酸锌为可溶性强电解质,写成离子形式,产物硫酸钡与硫化锌为沉淀,不可拆,写出离子方程式:S2-+Ba2++Zn2++SO42-=BaSO4+ZnS↓。
3.(2019全国Ⅲ卷)高纯硫酸锰作为合成镍钴锰三元正极材料的原料,工业上可由天然二氧化锰粉与硫化锰矿(还含Fe、Al、Mg、Zn、Ni、Si等元素)制备,工艺如下图所示。回答下列问题:
相关金属离子[c0(Mn+)=0.1 mol•L−1]形成氢氧化物沉淀的pH范围如下:
金属离子 Mn2+ Fe2+ Fe3+ Al3+ Mg2+ Zn2+ Ni2+
开始沉淀的pH 8.1 6.3 1.5 3.4 8.9 6.2 6.9
沉淀完全的pH 10.1 8.3 2.8 4.7 10.9 8.2 8.9
(1)“滤渣1”含有S和__________________________;写出“溶浸”中二氧化锰与硫化锰反应的化学方程式____________________________________________________。
(6)写出“沉锰”的离子方程式___________________________________________________。
【答案】(1).MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O (2).Mn2++2 HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O
【解析】(1)在硫酸的溶浸过程中,二氧化锰和硫化锰发生了氧化还原反应,二氧化锰作氧化剂,硫化锰作还原剂,方程式为:MnO2+MnS+2H2SO4=2MnSO4+S+2H2O;(2).根据题干信息沉锰的过程是生成了MnCO3沉淀,所以反应离子方程式为:Mn2++2HCO3-=MnCO3↓+CO2↑+H2O。
4.(2018课标Ⅰ)焦亚硫酸钠(Na2S2O5)在医药、橡胶、印染、食品等方面应用广泛。回答下列问题:
(1)生产Na2S2O5,通常是由NaHSO3过饱和溶液经结晶脱水制得。写出该过程的化学方程式__________。
(2)Na2S2O5可用作食品的抗氧化剂。在测定某葡萄酒中Na2S2O5残留量时,取50.00 mL葡萄酒样品,用0.01000 mol•L−1的碘标准液滴定至终点,消耗10.00 mL。滴定反应的离子方程式为_____________,该样品中Na2S2O5的残留量为____________g•L−1(以SO2计)。
【答案】 2NaHSO3=Na2S2O5+H2O NaHSO3
S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+ 0.128
【解析】(1)亚硫酸氢钠过饱和溶液脱水生成焦亚硫酸钠,根据原子守恒可知反应的方程式为2NaHSO3=Na2S2O5+H2O;
(2)单质碘具有氧化性,能把焦亚硫酸钠氧化为硫酸钠,反应的方程式为S2O52-+2I2+3H2O=2SO42-+4I-+6H+;消耗碘的物质的量是0.0001mol,所以焦亚硫酸钠的残留量(以SO2计)是 。