高考必考填空特训 题型六 信息型方程式书写特训

(六) 信息型方程式书写特训

1.常温下，将NO 和H 2的混合气体通入Ce(SO 4)2与Ce 2(SO 4)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)2H 2＋2NO =====催化剂

N 2＋2H 2O

解析 (1)根据图示，反应Ⅰ为Ce 4＋＋H 2―→Ce 3＋＋H ＋，反应中Ce 元素的化合价由＋4价降至＋3价，Ce 4＋为氧化剂，H 元素的化合价由0价升至＋1价，H 2为还原剂，根据得失电子守恒，n (Ce 4＋)＝2n (H 2)，n (Ce 4＋)∶n (H 2)＝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：2Ce 4＋＋H 2===2Ce 3＋＋2H ＋，反应Ⅱ为：4Ce 3＋＋2NO ＋4H ＋===4Ce 4＋＋N 2＋2H 2O ，将反应Ⅰ×2＋反应Ⅱ消去Ce 4＋、Ce 3＋，总

反应为2H 2＋2NO =====催化剂2H 2O ＋N 2。

2.已知SOCl 2能与水反应生成SO 2和HCl 。写出NiCl 2·6H 2O 在亚硫酰氯(SOCl 2)中加热脱水制无水NiCl 2的化学方程式：____________________________________________________。 答案 NiCl 2·6H 2O ＋6SOCl 2=====△

NiCl 2＋6SO 2↑＋12HCl ↑

3.辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu 2S)及少量脉石(SiO 2)。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NO x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)4NO x＋(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：_____________________________________________________ ________________________________________________________________________。

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)①FeOOH②2Na＋＋3ClO－＋6Fe2＋＋4SO2－4＋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＋＋4SO2－4＋9H2O===Na2Fe6(SO4)4(OH)12↓＋3Cl－＋6H＋。

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S2O2－3＋H2O HS2O－3＋OH－S2O2－3＋4Cl2＋5H2O===2SO2－4＋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：S2O2－3＋H2O HS2O－3＋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：S 2O 2－3＋4Cl 2＋5H 2O===2SO 2－4＋8Cl －＋10H ＋。

6.用活化后的V 2O 5作催化剂，氨气将NO 还原成N 2的一种反应历程如图所示。

写出总反应的化学方程式：__________________________________________________

________________________________________________________________________。

答案 4NH 3＋4NO ＋O 2催化剂4N 2＋6H 2O

解析 根据流程图，用V 2O 5作催化剂，氨气、氧气和NO 反应生成N 2和水，反应方程式是4NH 3＋4NO ＋O 2

催化剂4N 2＋6H 2O 。 7.在一定条件下用氧气催化氧化甲醇制氢气，原料气中n (O 2)n (CH 3OH )

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n (O 2)n (CH 3OH )

＝0.25 时，主要反应的化学方程式为________________________________________________________________________

________________________________________________________________________，

制备H 2 时最好控制n (O 2)n (CH 3OH )

＝________。 答案 2CH 3OH ＋O 2――→催化剂

△

2HCHO ＋2H 2O 0.5 解析 由图可知当n (O 2)n (CH 3OH )

＝0.25时得到的产物是甲醛，CH 3OH 与O 2发生的主要反应的化学方程式为2CH 3OH ＋O 2――→催化剂△

2HCHO ＋2H 2O ；在制备H 2时由于在n (O 2)n (CH 3OH )＝0.5时选择性最高，所以最好控制n (O 2)n (CH 3OH )

＝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H 2S 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)4Fe 2＋＋O 2＋4H ＋=====T.F 菌4Fe 3＋＋2H 2O

解析 (1)考查氧化还原的基本概念判断。由图可知，过程ⅰ中H 2S 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FeSO 4和氧气反应生成Fe 2(SO 4)3，注意题干中说脱硫过程在酸性环境中。

(三) 电化学填空特训

1.含SO 2的烟气可用Na 2SO 3溶液吸收。可将吸收液送至电解槽再生后循环使用。再生电解槽如图所示。a 电极上含硫微粒放电的反应式为_________________________________(任写一个)。离子交换膜________(填标号)为阴离子交换膜。

答案 HSO －3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋3H ＋(或SO 2－3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋2H ＋

) c

解析 用亚硫酸钠溶液吸收二氧化硫应该得到亚硫酸氢钠溶液，将亚硫酸氢钠溶液(pH ＝6的吸收液)加入电解槽中。右侧是电极的阴极，可以认为是水电离的氢离子得电子转化为氢气，剩余的氢氧根离子与亚硫酸氢根离子反应得到亚硫酸根离子。左侧是电极的阳极，c 为阴离子交换膜，亚硫酸氢根离子透过交换膜进入阳极，在阳极上失电子转化为硫酸根，副产物甲为硫酸。所以阳极

反应为：HSO －3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋3H ＋或SO 2－3＋H 2O －2e －===SO 2－4＋2H ＋(溶液中也有一定量的亚硫酸根)。

2.干燥的甲醇可用于制造燃料电池。

(1)研究人员发现利用NaOH 干燥甲醇时，温度控制不当会有甲酸钠和H 2生成，其反应方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)某高校提出用CH 3OH —O 2燃料电池作电源电解处理水泥厂产生的CO 2(以熔融碳酸盐为介质)，产物为C 和O 2。其阳极电极反应式为_________________________________。

答案 (1)CH 3OH ＋NaOH =====某温度HCOONa ＋2H 2↑(2)2CO 2－3－4e －==

=2CO 2＋O 2 3.NO 可用间接电化学法除去，其原理如图所示：

(1)阴极的电极反应式为____________________________________________________。

(2)吸收塔内发生反应的离子方程式为_______________________________________。 答案 (1)2HSO －3＋2e －＋2H ＋===S 2O 2－

4＋2H 2O

(2)2NO ＋2S 2O 2－4＋2H 2O===N 2＋4HSO －3

解析 (1)由图可知，阴极上是HSO －3获得电子生成S 2O 2－4，酸性条件下还生成水，电极反应式：2HSO －3＋2e －＋2H ＋===S 2O 2－4＋2H 2O 。

(2)吸收池中S 2O 2－4与NO 反应生成N 2与HSO －3，反应的离子方程式为2NO ＋2S 2O 2－4＋2H 2O===N 2＋4HSO －3

。 4.以稀硫酸作电解质溶液，利用电解法将CO 2转化为乙烯的装置如图所示。M 电极的电极反应式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 工作一段时间后，阳极室中溶液的pH________(填“增大”“不变”或“减小”)。

答案2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O减小

解析CO2转化为乙烯，碳元素化合价降低，得电子被还原，发生还原反应。所以M电极的电极反应式为2CO2＋12H＋＋12e－===C2H4＋4H2O；因为阳极的电极反应为2H2O－4e－===O2＋4H＋，氢离子浓度增加，所以工作一段时间后，阳极室中溶液的pH 减小。

5.我国科学家在天然气脱硫研究方面取得了新进展，利用如图装置可发生反应：H2S＋O2===H2O2＋S↓。

已知甲池中发生的反应：

(1)装置中H＋从________移向________(填“甲池”或“乙池”)。

(2)乙池溶液中发生的反应为________________________________________________。

答案(1)乙池甲池(2) H2S＋I－3===3I－＋S↓＋2H＋

解析(1)从示意图中看出，电子流向碳棒一极，该极为正极，氢离子从乙池移向甲池。

(2)乙池溶液中，硫化氢与I－3发生氧化还原反应：硫化氢失电子变为硫单质，I－3得电子变为I－，离子反应为H2S＋I－3===3I－＋S↓＋2H ＋。

6.利用电解装置也可进行烟气处理，如图可将雾霾中的NO、SO2分别转化为NH＋4和SO2－4，阳极的电极反应式为___________________________________________________________；物质A是________(填化学式)。

答案SO2＋2H2O－2e－===SO2－4＋4H＋H2SO4

解析根据题目叙述，结合装置可知阳极反应物为SO2，生成物为SO2－4，所以阳极反应式为SO2＋2H2O－2e－===SO2－4＋4H＋，而阴极反应为NO＋6H＋＋5e－===NH＋4＋H2O，所以总反应式为2NO＋5SO2＋8H2O===(NH4)2SO4＋4H2SO4，由此反应方程式可知，装置中的物质A是H2SO4。

7.工业上常采用除杂效率高的吸收—电解联合法，除去天然气中的杂质气体H2S，并转化为可回收利用的单质硫，其装置如下图所示。

通电前，先通入一段时间含H2S的甲烷气，使部分NaOH吸收H2S转化为Na2S，再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率。装置中右端碳棒为______极，左端碳棒上的电极反应为______________________________________________________________，右池中的c(NaOH)∶c(Na2S)________(填“增大”“基本不变”或“减小)。

答案阳2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑(或2H＋＋2e－===H2↑)基本不变

解析装置中右端硫离子失电子转化为硫单质，硫元素被氧化，则右端碳棒为阳极，左端碳棒为阴极产生氢气，阴极的电极反应为2H2O＋2e－===2OH－＋H2↑；再接通电源，继续通入含杂质的甲烷气，并控制好通气速率，右池中的c(NaOH)∶c(Na2S)基本不变。

8.电解法可消除甲醇对水质造成的污染，原理是：通电将Co2＋氧化成Co3＋，然后Co3＋将甲醇氧化成CO2和H＋(用石墨烯吸附除去Co2＋)。现用如图所示装置模拟上述过程，请写出：

(1)阴极的电极反应式：_____________________________________________________。

(2)除去甲醇的离子方程式：_________________________________________________。

答案(1)2H＋＋2e－===H2↑(2)6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6H＋＋6Co2＋

解析(1)通电后，电解池中水电离产生的氢离子得电子产生氢气，阴极电极反应式为2H＋＋2e－===H2↑；(2)将Co2＋氧化成Co3＋，电解池中阳极失电子发生氧化反应，电极反应为Co2＋－e－===Co3＋；以Co3＋作氧化剂把水中的甲醇氧化成CO2而净化，自身被还原为Co2＋，结合原子守恒与电荷守恒可知，还原生成H＋，配平书写离子方程式：6Co3＋＋CH3OH＋H2O===CO2↑＋6Co2＋＋6H＋。