：新情景下氧化还原方程式的书写(42张)

3-1 (1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化 学镀银。 ①H3PO2中,P元素的化合价为 +1 。 ②利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为 4∶1,则氧化产物为 H3PO4 (填化学式)。 (2)H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH3气体和 Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学 方程式 2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑ 。
－
4
＋
5C2O
2－ 4
＋
16H
＋
==△===
2Mn2
＋
＋
10CO2
↑
＋
8H2O
类型一、 残缺型反应方程式的书写 此类试题一般给出部分反应物和部分产物,需要我们补充完整,并
配平,考查频率较高,难度不大。可依据题给信息及原子守恒或物质的 特征或元素化合价变化特点及微粒存在形式填写出未知物后配平。
模板:信息提取(确定反应类型)——联想推理(判断反应物、生成 物)——配平。
NaAlH4+3NaCl; (2)NaAlH4与水发生氧化还原反应,反应方程式为NaAlH4+2H2O 4H2
↑+NaAlO2; (3)甲在无水条件下脱锈,实质上就是把Fe2O3还原,反应方程式为3NaH+ Fe2O3 2Fe+3NaOH。
4-1 0.80 g CuSO4·5H2O样品受热脱水过程的热重曲线(样品质量随温 度变化的曲线)如图所示。
典例2 NaClO2是一种重要的杀菌消毒剂,也常用来漂白织物等,其一种 生产工艺如下:
写出“反应”步骤中生成ClO2的化学方程式 。
答案 2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+2NaHSO4 解析 根据图示可确定反应物和生成物,然后根据得失电子守恒和原子 守恒即可写出反应的化学方程式。
S
Fe3＋
Fe2＋、Fe SO2、 SO23－ SO24－
浓 H2SO4 SO2、S CO、C
CO2 KClO3、
ClO－
HNO3 NO、NO2
Fe2＋ Fe3＋
H2O2
Cl2
H2O
H2O2
O2
二、“四步法”书写新情景下氧化还原反应方程式 第一步：根据题干信息或流程图，结合元素化合价的升降判断 氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物。 第二步：按“氧化剂＋还原剂===还原产物＋氧化产物”写出 方程式，根据得失电子守恒配平上述四种物质。注意：不属于 “氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物”的物质这一步暂不 写在方程式中。
注意点: 反应条件、符号等细节。 典例1 将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加 热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
解析 (1)由溶液显紫色可推知有MnO4 生成,确定含变价元素物质的化 学计量数: 化合价分析如下:Bi(+5→+3)↓2×5(化学计量数5配在NaBiO3和Bi3+前), Mn(+2→+7)↑5×2(化学计量数2配在Mn2+和Mn O4前)。
解析 Co(OH)3首先被H2SO4溶解生成Co3+,Co3+具有氧化性,可将SO32氧
化为S
O
2 4
,同时自身被还原为Co2+。
类型三、信息型方程式的书写
对于信息型离子方程式,一定注意要满足氧化还原反应规律,还要注意
环境的酸碱性。书写方程式时巧用水的小技巧,具体可列表如下:
典例3 新型净水剂高铁酸钾(K2FeO4)为暗紫色固体,可溶于水,在中性 或酸性溶液中逐渐分解,在碱性溶液中稳定。生产K2FeO4的工艺流程如 图所示:
解析 (1)V2O5及VO2 中的V均为+5价,“酸浸”时,发生非氧化还原反 应,根据原子守恒及电荷守恒不难写出离子方程式;“酸浸”时,V2O5转 化成VO2 ,V2O4转化成VO2+,K2SO4可溶于水,Fe2O3及Al2O3分别转化成Fe3+ 和Al3+,所以“废渣1”的主要成分是SiO2。 (2)“煅烧”时肯定得到V2O5,铵盐分解一般会有NH3生成。
(1)完成“氧化”过程中反应的化学方程式:
2 FeCl3+ 10 NaOH+ 3 NaClO
2 Na2FeO4
+ 9NaCl + 5H2O 。其中氧化剂是 NaClO (填化学式)。
(2)“转化”过程中发生反应的化学方程式为 Na2FeO4+2KOH K2Fe
O4+2NaOH 。
解析 (1)反应中NaClO是氧化剂,还原产物是NaCl,根据原子守恒可知, 需要补充的物质是NaCl和H2O。根据化合价升降法配平方程式为2FeCl 3+10NaOH+3NaClO 2Na2FeO4+9NaCl+5H2O。 (2)根据(1)中反应的化学方程式和“转化”后最终得到的产物可知, “转化”过程中KOH溶液与Na2FeO4反应转化为溶解度更小的K2FeO4。
KMnO4 能与热的经硫酸酸化的 Na2C2O4 反应，生成 Mn2＋和 CO2，该反应的离子方程式是____________________ _____________________________________________________。
[解析] 第一步：依题意，锰元素的化合价降低，故 KMnO4 是 氧 化 剂 ， Mn2 ＋ 是 还 原 产 物 ； 碳 元 素 的 化 合 价 升 高 ， 故 Na2C2O4(碳元素化合价为＋3 价)是原剂，CO2 是氧化产物。
(1)试确定200 ℃时固体物质的化学式:
。
(2)取270 ℃所得样品,于570 ℃灼烧得到的主要产物是黑色粉末和一种
第二步：按“氧化剂＋还原剂——还原产物＋氧化产物”把离 子方程式初步写成：MnO－ 4 ＋C2O24－——Mn2＋＋CO2↑。 由 MnO－ 4 →Mn2＋，锰元素降了 5 价；由 C2O24－→CO2，碳元素 升了 1 价，1molC2O24－共失去 2mole－，故在 C2O24－前配 5，在 氧化产物 CO2 前配 10；在 MnO4－前配 2，在还原产物 Mn2＋前 配 2，即 2MnO4－＋5C2O24－——2Mn2＋＋10CO2↑。
第三步：根据电荷守恒或反应物的酸碱性，在方程式左边或右
边补充 H＋、OH－或 H2O 等。补项原则为
条件
补项原则
酸性条件下 缺 H(氢)或多 O(氧)补 H＋，少 O(氧)补 H2O(水) 碱性条件下 缺 H(氢)或多 O(氧)补 H2O(水)，少 O(氧)补 OH－ 第四步：根据质量守恒配平反应方程式。
2-2 利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 。
答案 2Co(OH)3+SO32 +4H+ 2Co2++SO24 +5H2O
[或Co(OH)3+3H+ Co3++3H2O、2Co3++SO32 +H2O 2Co2++SO24 +2H+]
解析 (1)①在化合物中,各元素正、负化合价的代数和为零,故H3PO2中 P元素化合价为+1价。②设氧化产物中P元素的化合价为+x价,依题意 并根据得失电子守恒有4×[(+1)-0]=1×[+x-(+1)],解得x=5,故氧化产物为 H3PO4。 (2)根据得失电子守恒及原子守恒,可写出P4与Ba(OH)2溶液反应的化学 方程式:2P4+3Ba(OH)2+6H2O 3Ba(H2PO2)2+2PH3↑。
2-1 以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生产硫酸的催化 剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利 用。废钒催化剂的主要成分为:
物质
V2O5
质量分数/ 2.2~2.9
%
V2O4 2.8~3.1
K2SO4 22~28
SiO2 60~65
Fe2O3 1~2
Al2O3 <1
类型四、带有计算因素的化学方程式的书写 关于计算型方程式书写的题目关键在于计算,我们只有掌握了有关物质 的量的基本计算,才能够将图、表、数据这些抽象语言通过具体计算, 转化为化学语言。在平时的训练中必须有意识地培养这方面的能力,学 会自己计算。
典例4 化合物甲和NaAlH4都是重要的还原剂。一定条件下金属钠和 H2反应生成甲。甲与水反应可产生H2,甲与AlCl3反应可得到NaAlH4。 将4.80 g甲加热至完全分解,得到金属钠和2.24 L(已折算成标准状况)H2。 (1)甲与AlCl3反应得到NaAlH4的化学方程式为 AlCl3+4NaH NaAlH4+ 3NaCl 。 (2)NaAlH4与水发生氧化还原反应的化学方程式为 NaAlH4+2H2O 4H2↑+NaAlO2 。 (3)甲在无水条件下可作为某些钢铁制品的脱锈剂(铁锈的成分表示为 Fe2O3),脱锈过程中发生反应的化学方程式为 3NaH+Fe2O3 2Fe+ 3NaOH 。
化合价要降低,经分析只能是H元素化合价由+1价降到0价,因此结合原
子守恒和得失电子守恒可写出化学方程式:NaCl+3H2O 3H2↑。
NaClO3+
类型二、化学工业生产中方程式的书写 近几年在高考试卷中频频出现化学工艺流程题,此类题目思维容量大, 涉及知识点多,此类试题中有些设问与方程式的书写有关,且反应物与 生成物均需从题目中的转化关系中进行挖掘,学生往往失分较多。 有关与化学工艺流程有关的信息方程式的书写模板可总结如下:先写出 “反应物(原料+加入的物质+溶液酸碱性环境) 生成物(目标产物+ 杂质)”,再进行配平。一定要学会灵活运用三大守恒(原子守恒、电荷 守恒、得失电子守恒),正确预测合理的产物,提高准确率。有的方程式 书写要求能从图表中提取有用的信息,看懂横坐标和纵坐标所表示的含 义,看懂在特定要求时,溶液中的粒子存在形式。
(2)利用原子守恒及电荷守恒确定缺项物质及其他物质的化学计量数。 5NaBiO3+2Mn2++14H+ 5Na++5Bi3++2Mn O4+7H2O。
1-2 完成下列方程式: ( )NaCl+( )H2O ( )NaClO3+( )
答案 NaCl+3H2O NaClO3+3H2↑ 解析 反应中Cl元素的化合价由-1价升高到+5价,故必定有一种元素的
第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充 H＋，右边补充 H2O，
2MnO－ 4 ＋5C2O24－＋ H＋——2Mn2＋＋10CO2↑＋ H2O。
第四步：依据电荷守恒及 H、O 原子守恒配平如下：
2MnO－ 4 ＋5C2O24－＋16H＋==△===2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O。
[答案]
2MnO
[突破策略] 结合题目信息、流程图信息并熟记常见的氧化剂和还原剂，判 断生成物。
一、知识储备
熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物
氧化剂 还原产物 还原剂 氧化产物
氧化剂
还原产物
还原剂
氧化产物
Cl2 Cl－ I－ I2 KMnO4(H＋)、 MnO2 Mn2＋
NH3
NO
O2 O2－ S2－(H2S)
以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:
(1)“酸浸”时V2O5转化为V
O
2
,反应的离子方程式为
V2O5+2H+
2VO2 +H2O ,同时V2O4转化成VO2+。“废渣1”的主要成分是
SiO2 。
(2)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的
化学方程式 NH4VO3
V2O5+2NH3↑+H2O↑ 。
新情景下氧化还原方程式的书写
[命题解读] 在新情景条件下书写陌生方程式是对氧化还原反应知识的迁移 和应用。高考试题的命题特点是源于教材但高于教材，虽然学 生无法从教材中直接获取陌生方程式，但书写陌生方程式的原 则和规律却是学过的。这类题型知识综合性较强，迁移能力要 求较高，难度较大。主要呈现方式是以工艺流程或实验现象为 知识载体，书写氧化还原方程式、离子型氧化还原方程式以及 电极反应式。
解析 甲是由Na与H2反应得到的,故甲中含有Na、H两种元素,又因为4. 80 g甲分解得到2.24 L(标准状况)H2,得到H2的质量为0.2 g,所以生成Na 的质量为4.6 g,化合物甲中Na和H的原子个数比为1∶1,同时结合4.80 g 化合物甲分解得到0.1 mol H2,可以判断化合物甲的化学式为NaH。 (1)NaH与AlCl3反应生成NaAlH4和NaCl,化学方程式为AlCl3+4NaH