微专题08 新情景中氧化还原反应方程式的配平与书写-高考化学考点微专题

微专题08 新情景中氧化还原反应方程式的

配平与书写

氧化还原反应方程式的书写一般在填空题中出现较多，常结合化工生产流程及实验探究中考查，越来越注重结合新信息书写陌生的化学方程式（离子方程式）。要求考生要有效地接受、吸收、整合题目的信息，推断物质，利用守恒规律加以书写，充分体现出学科核心素养：电子得失——变化观念与守恒思想；方程式配平——模型认知；而氧化性（还原性）体现宏观辨识与微观探析。具体解题可用以下方法：

“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写

第一步：根据题干信息或流程图，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——氧化产物+还原产物”写出方程式，根据得失电子守恒对方程式进行配平。

第三步：根据电荷守恒和反应物的酸碱性，在方程式左边或右边补充H+、OH-或H2O 等。 第四步：根据质量守恒配平反应方程式。 【典例精析】

KMnO4能与热的硫酸酸化的Na2C2O4溶液反应，生成Mn2+和CO2，该反应的离子方程式为

分析第一步：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）是还原剂，CO2是氧化产物。 第二步：按“氧化剂+还原剂——氧化产物+还原产物”把离子方程式初步写成：

-2-2+

4

4

2++MnO C2O

CO Mn −−→↑

,由MnO 4－Mn 2＋

，锰元素降了5价，由C 2O 42－

CO 2，碳元素升了1价，1molC 2O 42－共失去2mole －，故在C 2O 42－前配5，在氧化

产物CO 2前配10，在MnO 4－前配2，在还原产物Mn 2＋

前配2，即

-2-2+

442++2MnO 5C2O 10CO 2Mn −−

→↑。

第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H ＋，右边补充H 2O ，2MnO 4－＋5C 2O 42－＋H ＋

2Mn 2＋＋10CO 2↑＋H 2O

失

第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：

2MnO4－＋5C2O42－＋16H＋2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O

一、工艺流程中的氧化还原方程式的书写

1．某化工厂将钛、氯碱工业和甲醇制备联合生产，大大提高原料利用率，并减少环境污染。流程如下：

回答下列问题：

（2）写出钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛的化学方程式__________________，

【答案】（2）2FeTiO3+7 Cl2+6C 高温

2FeCl3+2TiCl4+6CO

【解析】

（2）钛铁矿在高温下与焦炭经氯化得四氯化钛，根据元素守恒及流程图可知，同时有氯

化铁、CO生成，化学方程式为2FeTiO3+7Cl2+6C 高温

2FeCl3+2TiCl4+6CO；

2．2020年5月课题组公布了提取钒铬的工艺流程：

△

已知：

①钒铬渣中含有2323V O Cr O 、，及223SiO Fe O FeO 、、等； ②25℃时，3Cr(OH)的溶度积常数为316.410-⨯；lg 40.6=。 回答下列问题：

(4)写出“煅烧”时反应的化学方程式______(已知“沉钒”时析出正五价钒的含氧酸铵盐)。 (5)“还原”溶液中的2-

27Cr O 时发生反应的离子方程式为______， 【答案】

(4)43

25322NH VO V O +2NH ↑温

+H 高O

(5)

23272222Cr O 8H 3H O 2Cr 3O 7H O

-

++++=+↑+

【解析】

(4)由分析可知，正五价钒的含氧酸铵盐为43NH VO ，“煅烧”时反应的化学方程式为

4325322NH VO V O 2NH H O ↑++高温

，故答案为：43

25322NH VO V O 2NH H O ↑++高温

；

(5)由分析可知，“还原”溶液中的227

Cr O -

时发生反应的离子方程式为

23272222Cr O 8H 3H O 2Cr 3O 7H O

-

++++=+↑+；

3．Cr(Ⅵ)对A 体具有致癌、致突变作用。铁氧体法(铁氧体是组成类似于Fe 3O 4的复合氧化物，其中部分Fe(Ⅲ)可被Cr(Ⅲ)等所代换)是目前处理Cr(Ⅵ)废水的常见方法之一，其工艺流程如下：

(2)铁氧体法处理含Cr 2O 27-

废水的工艺流程中： ①“反应槽”中发生反应的离子方程式为______。 【答案】Cr 2O

27-+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O

【解析】

(2)①反应槽中，Cr 2O 在酸性条件下氧化Fe 2+，生成Fe 3+和Cr 3+，根据Fe 和Cr 得失电子守恒，用H +平衡电荷，则离子方程式为Cr 2O 27-

+6Fe 2++14H +=2Cr 3++6Fe 3++7H 2O 。 4．氧锰八面体纳米棒(OMS-2)是一种新型的环保催化剂。用软锰矿和黄铁矿(主要成分分别为MnO 2、FeS 2)合成OMS-2的工艺流程如下：

金属离子 Fe 3＋ Fe 2＋ Mn 2＋ 开始沉淀的pH 2.2 7.5 8.8 完全沉淀的pH

3.2

9.O

10.8

(3)生产过程中的原料KMnO 4、K 2S 2O 8、MnSO 4·H 2O 按物质的量比1︰1︰5反应，产物中硫元素全部以2-

4SO 的形式存在，该反应的离子方程式为___________。

【答案】-2-2+2-+

4282121942MnO +2S O +10Mn +11H O=Mn O +4SO +22H ↓

【解析】

(3)生产过程中的原料KMnO 4、K 2S 2O 8、MnSO 4▪H 2O 按物质的量比1:1:5反应，产物中硫元素全部以24SO -

的形式存在，Mn 全部转化为Mn 12O 19，根据质量守恒和电荷守恒，可写

出反应的化学方程式为2 4MnO -+2228S O -+10Mn 2++11H 2O=Mn 12O 19↓+4 24SO -

+22H +。

5．草酸钴是一种重要的化工材料，广泛应用于有机合成。一种以铜钴矿粉(主要成分为