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模板 02 工艺流程中陌生方程式的书写
第一步：确定反应物和生 根据题干信息或流程图的入口和出口判断出反应物和生成物。显性
成物 的：直接从题给信息中确定；隐性的：根据反应原理分析确定。
第二步：初步配平 写出已确定的物质的关系式，根据守恒法（电子守恒、质量守恒）进
行配平。
第三步：补充缺失微粒， 依据题给信息（如溶液的酸碱性等）补齐缺失的物质，并配平。若反
并配平 应是在水溶液中惊醒，一般是补齐H+、OH-或HO。
2
第四步：检查验证 检查物质拆分是否正确，电荷、质量是否守恒。
技法01 化工流程中常考试剂的作用
1．氧化剂和还原剂类别 物质 作用
HO 、HNO 、空气、次氯酸盐、
2 2 3
氧化某些还原性物质，便于后续分离，如氧化
氧化剂 KMnO 、
4
Fe2＋、Co2＋等
MnO 等
2
还原某些氧化性物质，便于后续分离，如还原
还原剂 SO 、NaSO 、I－、金属单质等
2 2 3
Fe3＋等
2．酸、碱和碳酸盐
类别 物质 作用
溶解金属和金属氧化物，调节 pH 促进水解（沉淀），
酸 HCl、HSO 、HNO 等
2 4 3
HSO 可提供S 作沉淀剂
2 4
去油污；调节pH促进水解（沉淀）；NaOH溶液可溶解氧
碱 NaOH、NH ·H O等
3 2
化铝、铝、二氧化硅
调节 pH 使某些离子沉淀；提供 C 使某些离子（如 C
碳酸盐 NaCO、(NH CO 等
2 3 4)2 3
、Ca2＋、Pb2＋、Ba2＋等）沉淀
3．其他
类别 物质 作用
调pH使某些离子沉淀；提供HC 使某些离子（如Al
{或[Al(OH) ]－}②、F 、Al3＋、Cr3＋、F 、Mg2＋、
碳酸氢盐 NaHCO 、NH HCO 4
3 4 3
Mn2＋、Co2＋等）沉淀；相对于碳酸盐，碳酸氢盐可避免溶
液碱性过强而使金属离子转化为氢氧化物
草酸盐 NaC O 沉淀某些离子，如Ba2＋、Ca2＋等
2 2 4
硫化物 HS、NaS、(NH S等 沉淀某些离子，如Cu2＋、Cu＋、Pb2＋、Ag＋、Sn2＋等
2 2 4)2
氟化物 HF、NaF 沉淀某些离子，如Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋等
注：①发生反应：2Cu2＋＋2C ＋HO Cu (OH) CO↓＋CO↑；
2 2 2 3 2
②发生反应：Al ＋HC ＋HO Al(OH) ↓＋C 或[Al(OH) ]－＋HC Al(OH) ↓＋C
2 3 4 3
＋HO；
2
③发生反应：Fe3＋＋3HC Fe(OH) ↓＋3CO↑；
3 2
④发生反应：Fe2＋＋2HC FeCO↓＋CO↑＋HO。
3 2 2
技法02 非氧化还原反应方程式的书写
1．分步法书写非氧化还原方程式
陌生的非氧化还原反应主要为复分解反应，抓住复分解反应条件推断产物，结合盐类水解、酸碱强弱
综合分析。这类复杂的化学反应可以采用分步思考，例如，碳酸钠、氢氟酸和氢氧化铝混合物在高温下反
应制备冰晶石，可以分三步理解： Al(OH) +3HF=AlF +3H O，NaCO+2HF=2NaF+CO ↑+H O，
3 3 2 2 3 2 2
AlF+3NaF=Na AlF。加合得到总反应式为2Al(OH) +3Na CO+12HF=2Na AlF+3CO ↑+9H O。再如在碳酸
3 3 6 3 2 3 3 6 2 2
氢钠溶液中加入少量硫酸亚铁溶液制备碳酸亚铁：Fe2++HCO-=FeCO ↓+H+，H++ HCO -=CO ↑+H O，加合
3 3 3 2 2
得总反应式为Fe2++2 HCO -=FeCO ↓+CO ↑+H O。
3 3 2 22．工业流程中用HC 沉淀金属阳离子的离子方程式的书写方法
HC 在水溶液中既存在电离平衡又存在水解平衡
HC 的电离平衡：HC H＋＋C
HC 的水解平衡：HC ＋HO HCO＋OH－
2 2 3
(1)若金属阳离子（以Ca2＋为例）的K （CaCO ）＜K [Ca（OH） ]，则溶液中的金属阳离子（Ca2
sp 3 sp 2
＋）主要结合 HC 电离产生的 C 生成碳酸盐沉淀（CaCO ），反应的离子方程式为 Ca2＋＋2HC
3
CaCO ↓＋HO＋CO↑。
3 2 2
(2)若金属阳离子（以Mg2＋为例）的K （MgCO ）＞K [Mg（OH） ]，则溶液中的金属阳离子（Mg2
sp 3 sp 2
＋）主要结合HC 水解产生的OH－生成氢氧化物沉淀[Mg（OH） ]，反应的离子方程式为Mg2＋＋2HC
2
Mg（OH）↓＋2CO↑。
2 2
示例：
沉铈过程中，生成 Ce (CO)·nHO 的离子方程式为 2Ce3＋＋6HC ＋（n－3）HO
2 3 3 2 2
Ce (CO)·nHO＋3CO↑
2 3 3 2 2
1．（2024·全国甲卷）钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、
钴、锰的 价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
已知： 以氢氧化物形式沉淀时， 和溶液 的关系如图所示。
②
（2）“酸浸”步骤中， 发生反应的化学方程式是 。（6）“沉钴”步骤中，控制溶液 ，加入适量的 氧化 ，其反应的离子方程式为
。
【答案】（2）CoO+H2SO4=CoSO4+H2O
（6）2Co2++5ClO- +5H2O=2Co(OH)3 ↓+Cl-+4HClO
【第一步 确定反应物和生成物】
(2)CoO与H2SO4 反应生成CoSO4 ；
(6)Co2+ —→Co(OH)3 ，NaClO——→Cl- 。
【第二步 初步配平】
(2)CoO+H2SO4=CoSO4+H2O；
(6)根据守恒法配平：2Co2++ClO- =2Co(OH)3 ↓+Cl- 。
【第三步 补充缺失微粒，并配平】
(6)根据电荷守恒，补齐H+ 和H2O：2Co2++ClO- +5H2O=2Co(OH)3 ↓+Cl-+4H+ 。
【第四步 检查验证】
(6)为了保证Co2+ 被完全氧化，NaClO要适当过量，过量NaClO与H+ 反应生成HClO：4H++4ClO-
=4HClO。因此总反应为2Co2++5ClO- +5H2O=2Co(OH)3 ↓+Cl-+4HClO。
1．（2024·新课标卷）钴及其化合物在制造合金、磁性材料、催化剂及陶瓷釉等方面有着广泛应用。
一种从湿法炼锌产生的废渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的单质或氧化物)中富集回收得到含锰高钴成品的工
艺如下：
（3）“氧化沉钴”中氧化还原反应的离子方程式为 、 。2．（2024·安徽卷）精炼铜产生的铜阳极泥富含 等多种元素。研究人员设计了一种从铜
阳极泥中分离提收金和银的流程，如下图所示。
（3）“浸取2”步骤中，单质金转化为 的化学方程式为 。
（4）“浸取3”步骤中，“浸渣2”中的 (填化学式)转化为 。
（5）“电沉积”步骤中阴极的电极反应式为 。“电沉积”步骤完成后，阴极区溶液中可循环
利用的物质为 (填化学式)。
（6）“还原”步骤中，被氧化的 与产物 的物质的量之比为 。
1．（2024·甘肃卷）我国科研人员以高炉渣(主要成分为 ， ， 和 等)为原料，对炼钢
烟气( 和水蒸气)进行回收利用，有效减少了环境污染，主要流程如图所示：
（1）高炉渣与 经焙烧产生的“气体”是 。
（2）“滤渣”的主要成分是 和 。
（3）“水浸2”时主要反应的化学方程式为 ，该反应能进行的原因是 。
2．（2024·贵州卷）煤气化渣属于大宗固废，主要成分为 及少量MgO等。一种利用“酸
浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料 和回收 的流程如下：（4）“水热合成”中， 作为磷源，“滤液2”的作用是 ，水热合成 的离子方
程式为 。
（5）“煅烧”得到的物质也能合成钠基正极材料 ，其工艺如下：
该工艺经碳热还原得到 ，“焙烧”生成 的化学方程式为 。
3．（①2024·河北卷） 是制造钒铁合金、金属钒的原料，也是重要的催化剂。以苛化泥为焙烧添加剂
从石煤中提取 的工艺，具有钒回收率高、副产物可回收和不产生气体污染物等优点。工艺流程
如下。
已知：i石煤是一种含 的矿物，杂质为大量 和少量 等；苛化泥的主要成分为
等。
ⅱ高温下，苛化泥的主要成分可与 反应生成偏铝酸盐；室温下，偏钒酸钙 和偏铝
酸钙均难溶于水。
（1）钒原子的价层电子排布式为 ；焙烧生成的偏钒酸盐中钒的化合价为 ，产生的气体 为
(填化学式)。
①
（2）水浸工序得到滤渣 和滤液，滤渣 中含钒成分为偏钒酸钙，滤液中杂质的主要成分为 (填化学
式)。
① ①
（3）在弱碱性环境下，偏钒酸钙经盐浸生成碳酸钙发生反应的离子方程式为 。 加压导入
盐浸工序可提高浸出率的原因为 ；浸取后低浓度的滤液 进入 (填工序名称)，可实现钒元素
的充分利用。
①
4．（2024·湖南卷）铜阳极泥(含有Au、 、 、 等)是一种含贵金属的可再生资源，回收
贵金属的化工流程如下：（2）“滤液1”中含有 和 ，“氧化酸浸”时 反应的离子方程式为 ；
5．（2024·山东卷）以铅精矿(含 ， 等)为主要原料提取金属 和 的工艺流程如下：
（1）“热浸”时，难溶的 和 转化为 和 及单质硫。溶解等物质的量的 和
时，消耗 物质的量之比为 ；溶液中盐酸浓度不宜过大，除防止“热浸”时 挥发外，
另一目的是防止产生 (填化学式)。
（4）“置换”中可选用的试剂X为 (填标号)。
A． B． C． D．
“置换”反应的离子方程式为 。
6．（2024·黑吉辽卷）中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫
酸盐，某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的 颗粒被 、 包裹)，以提高
金的浸出率并冶炼金，工艺流程如下：
（2）“细菌氧化”中， 发生反应的离子方程式为 。
（7）滤液 经 酸化， 转化为 和 的化学方程式为 。用碱中
和
②
可生成 (填溶质化学式)溶液，从而实现循环利用。
7．（2024·湖北卷）铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐 中提取铍的路径为：（4）写出反萃取生成 的化学方程式 。“滤液2”可以进入 步骤再利用。
8．以黄铁矿（主要成分是FeS，含少量SiO）和软锰矿（主要成分是MnO ，含少量Fe O、Al O）为原
2 2 2 2 3 2 3
料制备MnSO ·H O的工艺流程如下。回答下列问题：
4 2
（1）“酸浸”过程得到的滤液中含有Mn2＋、Fe3＋，则该过程中主要反应的离子方程式是
（2）“沉锰”时，Mn2＋参与反应的离子方程式是 。
9．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SiO、Fe O。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH VO 。
2 3 4 4 3
“酸浸氧化”中，VO＋和VO2＋被氧化成V ，同时还有 被氧化，其反应的离子方程式为
。
写出VO＋转化为V 反应的离子方程式： 。
10．镍、钴及其化合物在工业上有广泛的应用。以含镍废料（主要成分为NiO，含少量FeO、Fe O 、
2 3
CoO、BaO和SiO）为原料制备NiO 和碳酸钴（CoCO）的工艺流程如图。
2 x y 3（1）“滤渣Ⅰ”的主要成分是 。
（2）“氧化”时反应的离子方程式是 ，为证明添加NaClO 已足量，可用 （写化
3
学式）溶液进行检验。
（3）“调pH”过程中生成黄钠铁钒沉淀，该反应的离子方程式为 。
11．碲（ Te）被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常以铜阳极泥（主要成分是Cu Te，含Ag、Au
52 2
等杂质）为原料提取碲并回收金属，其工艺流程如图：
已知：TeO 微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。
2
（1）已知Te为第ⅥA族元素，TeO 被浓NaOH溶液溶解，所生成盐的化学式为 。
2
（2）“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu Te转化为TeO ，反应的化学方程式为 ；“还
2 2
原”过程中，发生反应的离子方程式为 。
12．碘(紫黑色固体，微溶于水)及其化合物广泛用于医药、染料等方面。回答下列问题：
以NaIO 为原料制备I 的方法是：先向NaIO 溶液中加入计量的NaHSO ，生成碘化物；再向混合溶
3 2 3 3
液 中 加 入 NaIO 溶 液 ， 反 应 得 到 I 。 上 述 制 备 I 的 总 反 应 的 离 子 方 程 式 为
3 2 2
___________________________。
13．以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6 颜料。工艺流程如
下：
(1)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为_______。
(2)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6 中 的化合价为_______，氧化工序发生反应的离子方程式
为____________________________。
14．磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO 、SiO 、Al O 、MgO、CaO以及少量的Fe O 。为节约和充
2 2 2 3 2 3
分利用资源，通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。该工艺条件下，有关金属离子开始沉淀和沉淀完全的pH见下表
金属离子 Fe3＋ Al3＋ Mg2＋ Ca2＋
开始沉淀的pH 2.2 3.5 9.5 12.4
沉淀完全(c＝1.0×10－5 mol·L－1)的pH 3.2 4.7 11.1 13.8
回答下列问题：
“焙烧”中，TiO 、SiO 几乎不发生反应，Al O 、 MgO、CaO、 Fe O 转化为相应的硫酸盐。写出
2 2 2 3 2 3
Al O 转化为NH Al(SO ) 的化学方程式：__________________________________。
2 3 4 4 2
15．绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价
铬盐的新工艺，该工艺不消耗除铬铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了
Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na＋内循环。工艺流程如图：
(1)工序③中发生反应的离子方程式为_________________________。
(2)物质Ⅴ可代替高温连续氧化工序中的 NaOH，此时发生的主要反应的化学方程式为
__________________，可代替NaOH的化学试剂还有____________(填化学式)。
16．Ce (CO) 可用于催化剂载体及功能材料的制备。天然独居石中，铈(Ce)主要以CePO 形式存在，还含
2 3 3 4
有SiO、Al O、Fe O、CaF 等物质。以独居石为原料制备Ce (CO)·nHO的工艺流程如下：
2 2 3 2 3 2 2 3 3 2(1)“沉铈”过程中，生成Ce (CO)·nHO的离子方程式为_______________________。
2 3 3 2
(2)滤渣Ⅱ的主要成分为 FePO ，在高温条件下，LiCO 、葡萄糖(C H O)和 FePO 可制备电极材料
4 2 3 6 12 6 4
LiFePO ，同时生成CO和HO，该反应的化学方程式为________________________。
4 2
17．氯化亚铜是一种应用较广的催化剂，易水解，微溶于水，不溶于乙醇。以低品位铜矿砂(主要成分
)为原料制备氯化亚铜的路线如下：
(1)“酸溶1”步骤中发生反应的化学方程式为_______。
(2)“除锰”步骤中Mn2+ 转化为MnCO3 沉淀，CuSO4 转变为Cu(NH3)4CO3 留在溶液中。则“除锰”步骤中发生
反应的离子方程式为_______。
(3)“合成”步骤加入Na2SO3 的速率不宜过快，否则会产生_______气体(写化学式)，除可能与酸溶时硫酸过
量有关，还可能的原因是_______。(用离子方程式表示)。
18．常温下，二氧化氯(ClO2)是一种黄绿色气体，具有强氧化性，已被联合国世界卫生组织(WHO)列为AI
级高效安全消毒剂。常温下，它可用氯酸钠固体与浓盐酸反应制备得到，该反应体系中的物质有
NaCl 、H2O、ClO2 、NaClO3 、Cl2 、HCl。
(1)写出并配平该反应的化学方程式________________________。
(2)二氧化氯可迅速氧化硫化物(其中还原产物中氯元素为负一价)，以除去水中硫化物产生的臭味。取适量
ClO2 通入到含有H2S(二元弱酸)的水中，再向其中加入少量氯化钡溶液，发现有白色沉淀生成。写出
ClO2 与H2S水溶液反应的离子方程式_________________________________。
19．软锰矿的主要成分为 MnO ，含少量Al O 和SiO 杂质。闪锌矿的主要成分为 ZnS，含少量FeS、
2 2 3 2
CuS、CdS杂质。现以软锰矿和闪锌矿为原料制备MnO 和Zn，其简化流程如下(中间产物的固体部分
2
已经略去)。
①中发生多个反应，其中MnO 、FeS与硫酸共热时有淡黄色物质析出，溶液变为棕黄色，写出
2
MnO 、 FeS 与 硫 酸 共 热 发 生 反 应 的 化 学 方 程 式 ：
2
。
20．工业上用钛白渣[主要成分为FeSO ，还含有少量Fe (SO ) 、MgSO 及TiOSO]为主要原料生产氧化铁
4 2 4 3 4 4
黄(FeOOH)的一种工艺流程如下：(1)“溶解”时，TiOSO4 发生水解生成难溶于水的H2TiO3 ，反应的化学方程式为_____________。
(2)“氧化”时，Fe2＋ 生成FeOOH的离子方程式是___________________________。
