——陌生非氧化还原反应方程式的书写
【提分训练】
1.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TiOCl24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，反应后钛主要以TiOCl形式存在，则FeTiO3―→Ti
－
OCl24。
2－
4
＋2＋4
＋4
第二步：依据质量守恒和电荷守恒完成方程式。
①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＋：FeTiO3＋Cl－―→
－2＋
TiOCl2。 4＋Fe
②左边比右边多两个氧原子，且左边电荷数为－1，右边电荷数
1
为0，题中加了盐酸，可知左边还应补充H＋，右边生成H2O：FeTiO3
－
＋H＋＋Cl－―→Fe2＋＋TiOCl24＋H2O。
依据右边有4个氯原子，可知左边Cl－前的系数为4，铁原子与钛原子个数相等，右边电荷数为0，可知H＋的系数为4，H2O前的系数为2。
－
[答案] FeTiO3＋4H＋＋4Cl－===Fe2＋＋TiOCl24＋2H2O
2．(1)下图所示为提纯白磷样品(含惰性杂质)的工艺流程。过程Ⅰ中，被还原的元素是________(填元素符号)，过程Ⅲ的化学方程式为
____________________________________________________________________。
(2)磷酸钒锂/碳复合材料[Li3V2(PO4)3/C]是常用的电极材料，其制备流程如下：
①复合材料中V的化合价为________，C的作用是
2
____________________________________________________________________________________________。
②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3的化学方程式为____________________________________________________________________；
“洗涤”时用乙醇而不用水的目的是__________________________________________________________________。
③锂离子电池是一种二次电池，又称“摇椅”电池。若用和LixC6
和Li3V2(PO4)3/C做电极，放电时的电池总反应为LixC6＋Li3－
x2
V(PO4)3===Li3V2(PO4)3＋C6，则电池充电时阳极的电极反应式为
___________________________________________________________________。
解析 (1)根据图像，过程Ⅰ中白磷与硫酸铜溶液反应生成磷酸和Cu3P，其中P元素和Cu元素的化合价降低，被还原；过程Ⅲ中反应物为Ca3(PO4)2、SiO2和C，生成物为CaSiO3、CO和P4，反应的化学方程式为2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C===6CaSiO3＋10CO↑＋P4。
(2)①Li3V2(PO4)3/C中磷酸根显－3价，锂显＋1价，因此V的化合价为＋3价，该复合材料是常用的电极材料，C为导体，可以增强复合材料的导电性。
②V2O5与H2C2O4反应生成V2(C2O4)3过程中V的化合价由＋5价降低为＋3价，则草酸被氧化生成二氧化碳，根据电子守恒和原子守恒，反应的化学方程式为V2O5＋5H2C2O4===V2(C2O4)3＋4CO2↑＋5H2O；Li3V2(PO4)3能够溶于水，“洗涤”时用乙醇而不用水，可以减少产品损耗。
3
③该锂离子放电时的电池总反应为LixC6＋Li3
x2
－
V(PO4)3===Li3V2(PO4)3＋C6，则充电时电池的总反应为Li3V2(PO4)3＋
C6===LixC6＋Li3－xV2(PO4)3，充电时阳极发生氧化反应，电极反应为：Li3V2(PO4)3－xe－===Li3－xV2(PO4)3＋xLi＋。
答案 (1)Cu、P 2Ca3(PO4)2＋6SiO2＋10C===6CaSiO3＋10CO↑＋P4
(2)① ＋3 增强复合材料的导电性
②V2O5＋5H2C2O4===V2(C2O4)3＋4CO2↑＋5H2O 减少产品损耗 ③Li3V2(PO4)3－xe－===Li3－xV2(PO4)3＋xLi＋
3．写出亚硫酰氯(SOCl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式
：
__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析
答案 SOCl2＋H2O===SO2↑＋2HCl↑
4．一氯胺(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
：
___________________________________________________________________。
4
答案 NH2Cl＋H2O===NH3＋HClO
5．四氯化硅与烧碱溶液反应生成两种盐的化学方程式：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
答案 SiCl4＋6NaOH===Na2SiO3＋4NaCl＋3H2O
6．常用尿素[CO(NH2)2]除去工业废水中Cr3＋，流程为：
，完成该转化的离子方程式：
_________________________________________________________________。
答案 2Cr3＋＋3CO(NH2)2＋9H2O===2Cr(OH)3↓＋3CO2↑＋6NH＋4
7．锌锰干电池是最早的实用电池。现用下列工艺回收正极材料中的金属(部分条件未给出)。
(1)碱性锌锰电池反应为：Zn＋2MnO2＋2H2O===Zn(OH)2＋2MnO(OH)，电解质是KOH，MnO(OH)中Mn的化合价为________，正极反
应
式
为
__________________________________________________________
5
_________。
(2)黑粉的主要成分为MnO2和石墨，写出反应①的化学方程式：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。
(3)“沉锰”过程中生成碱式碳酸锰[MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O]，写
出
其
离
子
反
应
方
程
式
：
_______________________________________________________。
滤液③中可回收的物质为____________(填化学式)。
解析 (1)正极MnO2得到电子产生MnO(OH)，电极反应式为：MnO2
＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－；(3)“沉锰”过程中，碳酸钠水解生成氢氧化钠、生成氢氧化锰沉淀后促进水出二氧化碳，反应的离子
－
方程式为7Mn2＋＋7CO23＋11H2O===MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O↓＋6CO2↑，
根据该反应方程式可知，滤液③中可回收的物质为：Na2SO4。
答案 (1)＋3价 MnO2＋H2O＋e－===MnO(OH)＋OH－ (2)MnO2＋2FeSO4＋2H2SO4===MnSO4＋Fe2(SO4)3＋2H2O
－
(3)Mn2＋＋7CO23＋11H2O===MnCO3·6Mn(OH)2·5H2O↓＋6CO2↑
Na2SO4
8．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表
H2C2O4 HF Ka1＝5.36×10－2 Ka2＝5.35×10－5 Ka＝6.31×10－4 则H2C2O4溶液和NaF溶液反应的离子方程式为_______________________
6
_______________________________________________________________。
(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
：
_________________________________________________________
_______________________________________________________________。
解析 (1)由Ka可知酸性：H2C2O4＞HF＞HC2O－4。
＋判断三种酸(只看一步电离)H2C2O4、HF、HC2O－4电离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)H2C2O4＋F－===HF＋HC2O－4 (2)Na2B4O7＋H2SO4＋5H2O===Na2SO4＋4H3BO3
9．少量CO2分别通入①NaClO溶液、②漂白粉溶液的化学方程式： ①
______________________________________________________________；
②
_____________________________________________________________。
答案 ①NaClO＋CO2＋H2O===NaHCO3＋HClO ②Ca(ClO)2＋CO2＋H2O===CaCO3↓＋2HClO
7
10．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 KAlSi3O8＋4HCl＋H2O===KCl＋AlCl3＋3H2SiO3(胶体)
11．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
：
_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析 该反应的微观平衡移动过程如下：
答案 Co2＋＋2HCO－3===CoCO3↓＋CO2↑＋H2O
8
12．利用制磷肥的副产物氟硅酸钠(Na2SiF6)生产冰晶石(Na3AlF6)的工艺流程如下：
(1)分解过程发生的反应为Na2SiF6＋4NH3·H2O===2NaF＋4NH4F＋X↓＋2H2O。工业上把滤渣X叫白炭黑，其化学式为____________。
(2)水浴加热过程中生成冰晶石的化学方程式为_________________________
_______________________________________________________________。
解析 (1)根据化学反应中原子守恒可得X的化学式。 (2)根据流程信息和问题(1)反应中的产物可知，水浴加热过程中氟化钠、氟化铵与偏铝酸钠生成冰晶石沉淀和氨气逸出，促使平衡正向移动。
答案 (1)SiO2
水浴加热
(2)2NaF＋4NH4F＋NaAlO2==========Na3AlF6↓＋4NH3↑＋2H2O
13．Li2CO3、FeC2O4·2H2O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：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析 Li2FeSiO4可看作Li2SiO3·FeO，根据该化学式的特点，联
9
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。
高温LiFeSiO＋CO↑＋2CO↑答案 Li2CO3＋FeC2O4·2H2O＋SiO2=====242
＋2H2O↑
14．“煅烧”偏钒酸铵(NH4VO3)可得到工业制硫酸的催化剂五氧化二钒(V2O5)，写出该反应的化学方程式：_______________________________________
________________________________________________________________。
解析 联想铵盐的不稳定性，类比NH4HCO3的分解。
答案 2NH4VO3=====V2O5＋2NH3↑＋H2O↑
【课后总结】
运用“证据→推理→符号”思路书写新情况方程式的基本过程如下：“读”取题目中的有效信息(证据)，写出反应物和生成物的符号(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。
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