氧化还原电化学
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1.氧化还原反应方程式(含电极反应式)书写策略
(1)三步书写未知氧化还原方程式
第一步根据氧化还原的顺序规律确定谁是氧化性最强的氧化剂及还原性最强的还原剂,确定氧化剂相应的还原产物及还原剂相应的氧化产物,并根据题意及化合价变化规则确定生成物的化合价、进一步列出得失电子情况;
第二步根据电荷守恒及溶液中存在的微粒情况将电荷配平;
第三步根据原子守恒结合溶液中微粒情况配平原子;
(2) 四步书写电极反应式
第一步根据氧化还原的顺序规律确定谁是氧化性最强的氧化剂及还原性最强的还原剂,它们分别在两极上发生还原反应与氧化反应,并根据题意及化合价变化规则确定生成物的化合价、生成物的稳定存在形式、并进一步列出得失电子情况;
第二步根据电荷守恒及溶液中存在的微粒情况将电荷配平;
第三步根据原子守恒结合溶液中微粒情况配平原子;
第四步将两极上氧化剂与还原剂得失电子总数配平。
很明显:未知氧化还原方程式的书写与电极反应式的书写方法及技巧基本相同,无非是因为电极反应是在两个不同的场所进行的,书写出来的电极反应式分氧化反应和还原反应两部分,根据氧化还原规律,得失电子数必须相等(第四步)。
例1:完成下列氧化还原方程式的书写。
①一定条件下,向废水中加入CH3OH,将HNO3还原成N2。若该反应消耗32 g CH3OH 转移6 mol电子,则参加反应的还原剂和氧化剂的物质的量之比是。(2011北京26)
②SO2吸收Br2的离子方程式是。(2009北京28)Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是。(2007北京28)
③MnO2在H2O2分解反应中作催化剂。若将适量MnO2加入酸化的H2O2的溶液中,
MnO2
溶解产生Mn2+,该反应的离子方程式是。(2007北京27)
④铜屑放入稀硫酸不发生反应,若在稀硫酸中加入H2O2,铜屑可逐渐溶解,该反应的离子方程式是。(2005北京27)
转化为N2的离子方程式是。(2011北京26)
⑤来自电解的淡盐水(含氯水)将NH+
4
⑥若FeCO3浊液长时间暴露在空气中,会有部分固体表面变为红褐色,该变化的化学方程式是。(2009北京26)
⑦取硫酸亚铁溶液,调pH约为7,加入淀粉KI溶液和H2O2,溶液呈蓝色并有红褐色沉淀生成。当消耗2mol I-时,共转移3 mol电子,该反应的离子方程式是。(2008北京28)
⑧无色有刺激性气味的气体与含1.5mol氯的一种含氧酸(该酸的某盐常用于实验室制取氧气)的溶液在一定条件下反应,可生成一种强酸和一种氧化物,若有1.5×6.02×1023个电子转移时,该反应的化学方程式是。(2006北京28)
⑨将硫与氯水充分反应可生成两种强酸,该反应的化学方程式是。(2004北京27)
(3)如果不是氧化还原反应,也可将三步的第一步改为依据元素守恒及相关信息确定生成物或反应物,其余两步与之相同。
高温
例2:将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整:4 +11O22Fe2O3+8SO2(2009北京28);将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液的离子方程式是。(2009北京26)
例3:写出①铜锌原电池②氢氧燃料电池(KOH为电解质)③甲醇燃料电池(KOH为电解质)的电极反应式和总反应的离子方程式。
如果将燃料电池的电解质改为硫酸,再尝试完成电极反应式,并与碱性条件下的结果进行比较,看看有何心得。
2.将化学方程式转化为离子方程式的方法。
(1)写——写出反应的化学方程式。
(2)拆——将易溶于水且易电离的拆写成离子形式(难溶于水、难电离的、单质、氧化物写成化学式)。
(3)删——删去两边相同的离子(类似于合并同类项)。
(4)查——按原子守恒和电荷守恒来检查写出的离子方程式。
例4:写出下列反应的离子方程式
A.NaOH溶液和H2SO4溶液的反应
B.KOH溶液跟HCl溶液的反应
C.BaCl2溶液和CuSO4溶液的反应
D.Na2CO3溶液和足量HCl溶液反应