陌生情境中的氧化还原反应方程式的书写 高考化学一轮复习强化提升课学案新人教版

陌生情境中的氧化还原反应方程式的书写

　陌生情境中的化学方程式书写是历年高考的高频考题，此类试题信息新颖，知识引路，能较好地考查学生接受、提取、处理新信息的能力 。解答此类试题，首先要根据材料中的信息写出反应物和生成物的化学式，然后再配平即可。配平要遵循质量守恒定律(原子守恒、元素守恒)，对于氧化还原反应还要遵循得失电子数相等即得失电子守恒规律，对于离子反应还要遵循电荷守恒规律。

命题角度1：根据提供信息书写

【典例1】＋6价铬的化合物毒性较大，常用NaHSO3将废液中的Cr2O还原成Cr3＋，该反应的离子方程式为_______________________________________。

【解析】

答案：Cr2O＋3HSO＋5H＋===2Cr3＋＋3SO＋4H2O

【归纳总结】信息型氧化还原反应方程式是指用文字描述的方式，叙述一个化学反应的过程，需要从文字信息中提炼反应物、生成物，进而分析反应中电子得失情况，其流程为

命题角度2：根据流程图书写

【典例2】(2021·太原模拟)某企业的加工废料粉末中含有Cu、Fe、Ag三种金属，某科研小组设计如下工艺流程提取金属。

回答下列问题：

(1)“除铁铜”时，温度不能太高，该步骤除铜反应的离子方程式为

___________________________________________________________________。

(2)“氧化”时，NaClO溶液与Ag反应的产物为AgCl、NaOH和O2，该反应的化

学方程式为______________________________________________________。

HNO3也能氧化Ag，从反应产物的角度分析，用HNO3代替NaClO的缺点是___________________________________________________________________。

(3)已知“溶解”时产生银氨离子，写出该反应的离子方程式：

___________________________________________________________________。

(4)若省略“过滤2”，直接向冷却后的反应容器中滴加10%氨水，则需要增加氨水的用量，因为过量的NaClO与NH3·H2O反应，产物为NaCl、N2和水，对应的化学方程式为_______________________________________________________。

【审题流程】透过材料提信息，联系规律写方程

步骤1：阅读题给文字信息或流程图中信息，确定氧化剂、还原剂、氧化产物和还原产物及溶液酸碱性问题。

步骤2：根据得失电子守恒将有元素价态变化的物质配平。

步骤3：根据题给溶液性质来写出其他反应物和生成物，并通过观察法对其进行配平。

步骤4：检查所写陌生方程式是否正确。

【解析】(1)铜在酸性溶液中加入H2O2，会被氧化生成Cu2＋，离子方程式为Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O。

(2)已知产物为AgCl、NaOH和O2，所以反应的化学方程式为4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑；若利用硝酸溶解金属银，会生成有毒的气体NO、NO2，造成环境污染。

(3)根据流程和已知，溶解时发生反应AgCl＋2NH3·H2O Ag(NH3)＋ Cl－ ＋2H2O。

(4)已知反应物为NaClO与NH3·H2O，产物为NaCl、N2和水，发生反应为3NaClO＋2NH3·H2O===3NaCl＋N2↑＋5H2O。

答案：(1)Cu＋H2O2＋2H＋===Cu2＋＋2H2O

(2)4Ag＋4NaClO＋2H2O===4AgCl＋4NaOH＋O2↑　会释放出氮氧化物(或 NO、NO2 )，造成环境污染

(3)AgCl＋2NH3·H2OAg(NH3)＋ Cl－ ＋2H2O

(4)3NaClO＋2NH3·H2O===3NaCl＋N2↑＋5H2O

【归纳提升】反应循环图的含义

(1)根据示意图依箭号分清反应物、生成物，箭号进入的是反应物，箭号出去的是生成物。

(2)①若上一步反应生成某物质，下一步该物质又参加反应，则该物质为中间产物。

②若某物质参加反应，后又生成该物质，则该物质为催化剂。

1．陌生情境下氧化还原方程式的分析方法和思维模型

2．“四步法”突破陌生情境下氧化还原方程式的书写

1．用酸性CO(NH2)2水溶液吸收NOx，吸收过程中存在HNO2与CO(NH2)2生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式：

______________________________。

【解析】HNO2中N为＋3价，CO(NH2)2中N为－3价，C为＋4价。反应中只

有N元素化合价发生变化，由HNO2→N2得3e－，CO(NH2)2→N2失6e－，根据得失电子守恒，HNO2、CO(NH2)2的化学计量数分别为2、1，故配平化学方程式为2HNO2＋CO(NH2)2===2N2↑＋CO2↑＋3H2O。

答案：2HNO2＋CO(NH2)2===2N2↑＋CO2↑＋3H2O

2．生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na2SO4)－碳粉还原法，若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO2，写出煅烧时发生反应的化学方程式：

___________________________________________________________________。

【解析】由Na2SO4→Na2S得8e－，C→CO＋CO2失3e－，根据得失电子守恒，Na2SO4、C的化学计量数分别为3、8，再根据原子守恒，配平化学方程式为3Na2SO4＋8C3Na2S＋4CO↑＋4CO2↑。

答案：3Na2SO4＋8C3Na2S＋4CO↑＋4CO2↑

3．(1)“Fe3＋浓度检测”是先用SnCl2将Fe3＋还原为Fe2＋；在酸性条件下，再用K2Cr2O7标准溶液滴定Fe2＋(Cr2O被还原为Cr3＋)，该滴定反应的离子方程式为___________________________________________________________________。

(2)用稀硫酸浸出铜镉渣主要含锌、铜、铁、镉(Cd)、钴(Co)等单质，该过程中，不采用通入空气的方法进行搅拌，原因是防止将Cu氧化浸出，其离子方程式是___________________________________________________________________。

(3)亚氯酸钠(NaClO2)和次氯酸钠(NaClO)混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的NOx、SO2，使其转化为NO、SO。写出NO与NaClO2反应的离子方程式：

___________________________________________________________________。

【解析】(1)由Fe2＋→Fe3＋失e－，Cr2O→2Cr3＋得6e－，根据得失电子守恒，

Fe2＋、Cr2O的化学计量数为6、1，再根据电荷守恒和原子守恒配平。(2)根据1 mol Cu失2 mol e－，1 mol O2得4 mol e－，配平离子方程式为2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O。(3)由NO→NO失3e－，ClO→Cl－得4e－，根据得失电子守恒，NO、ClO的化学计量数为4、3，再根据电荷守恒和原子守恒配平。

答案：(1)6Fe2＋＋Cr2O＋14H＋===6Fe3＋＋2Cr3＋＋7H2O

(2)2Cu＋O2＋4H＋===2Cu2＋＋2H2O

(3)4NO＋3ClO＋4OH－===4NO＋3Cl－＋2H2O

4．亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])俗称黄血盐，易溶于水和丙酮，是食盐的一种抗结剂，用含NaCN(N显－3价)的废液合成黄血盐的主要工艺流程如图：

 (1)在流程图“反应器”中发生的主要反应的方程式为

___________________________________________________________________。

(2)电镀银时，电镀液不能直接用硝酸银溶液，可将其转变为K4[Ag2(CN)6]溶液，写出AgCl与黄血盐溶液制取电镀液的离子方程式

___________________________________________________________________。

【解析】(1)根据流程图，可知反应器中NaCN废液、FeSO4、CaCl2，得到滤渣CaSO4，加入碳酸钠溶液可除去过量的Ca2＋，转化器中加入KCl得到亚铁氰化钾(K4[Fe(CN)6])，该反应为Na4[Fe(CN)6]＋4KCl===K4[Fe(CN)6]＋4NaCl，故反应器中产物还有Na4[Fe(CN)6]，化学方程式为6NaCN＋FeSO4＋

CaCl2===Na4[Fe(CN)6]＋ CaSO4↓＋2NaCl。(2)AgCl与K4[Fe(CN)6]反应生成K4[Ag2(CN)6]，元素化合价不变，为非氧化还原反应，Ag和Fe相互交换，根据原子守恒，可知离子方程式为2AgCl＋[Fe(CN)6]4－===Fe2＋＋[Ag2(CN)6]4－＋2Cl－。

答案：(1)6NaCN＋FeSO4＋CaCl2=== Na4[Fe(CN)6]＋ CaSO4↓＋2NaCl

(2)2AgCl＋[Fe(CN)6]4－=== Fe2＋＋[Ag2(CN)6]4－＋2Cl－

5．(1)二十世纪初期，化学家合成出极易溶于水的NaBH4。在强碱性条件下，常用NaBH4处理含Au3＋的废液生成单质Au，已知，反应后硼元素以BO形式存在，反应前后硼元素化合价不变，且无气体生成，则发生反应的离子方程式为___________________________________________________________________。

(2)酸性废水中的H3AsO3(弱酸)不易沉降，可投入MnO2先将其氧化成H3AsO4(弱酸)，其反应的离子方程式为__________________________。

【解析】(1)由题意可知，离子反应可表示为BH＋Au3＋＋……→Au＋BO＋……，结合守恒规律补全物质并配平该离子方程式。(2)根据题给信息，结合质量守恒、电荷守恒及得失电子守恒，可写出MnO2、H3AsO3在酸性条件下的离子方程式。

答案：(1)8Au3＋＋3BH＋24OH－===8Au＋3BO＋18H2O　(2)MnO2＋H3AsO3＋2H＋===H3AsO4＋Mn2＋＋H2O

6．钒具有众多优良的性能，用途十分广泛，有金属“维生素”之称。完成下列填空：

(1)将废钒催化剂(主要成分V2O5)与稀硫酸、亚硫酸钾溶液混合，充分反应，所得溶液显酸性，溶液中含VO2＋、K＋、SO等离子。写出该反应的化学方程式________________________。

(2)向上述所得溶液中加入KClO3溶液，充分反应后，溶液中新增加了VO、Cl－。写出并配平该反应的离子方程式，并标出电子转移的数目和方向________________________________________。

(3)在20.00 mL的0.1 mol·L－1VO溶液中，加入0.195 g锌粉，恰好完成反应，则还原产物可能是________________________。

a．V　　　　b．V2＋　　 c．VO　　 d．VO2＋

(4)已知V2O5能和盐酸反应生成氯气和VO2＋。请再写一个离子方程式：____________________，说明还原性：SO>Cl－>VO2＋。

【解析】(1)V2O5在酸性条件下将亚硫酸钾氧化为硫酸钾，该反应的化学方程式为V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O。(2)KClO3将VO2＋氧化为VO，同时本身被还原为Cl－。(3)n(VO)＝20.00×10－3 L×0.1 mol·L－1＝0.002 mol，n(Zn)＝0.003 mol，VO中V的化合价为＋5，设V在生成物中的化合价为x，根据得失电子守恒，0.003×2＝0.002×(5－x)，解得x＝＋2，选b。(4)V2O5能和盐酸反应生成Cl2和VO2＋，故还原性Cl－>VO2＋，Cl2可以将SO氧化生成SO，自身被还原为Cl－，反应的离子方程式为Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO，说明还原性：SO>Cl－。

答案：(1)V2O5＋K2SO3＋2H2SO4===2VOSO4＋K2SO4＋2H2O　(2)＋3H2O===Cl－＋6VO＋6H＋　(3)b　(4)Cl2＋SO＋H2O===2Cl－＋2H＋＋SO

7．根据图示信息书写方程式：

(1)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

反应Ⅰ的化学方程式_________________________________________________。

(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_________________________________。

(3)二氧化氯(ClO2)是一种高效、广谱、安全的杀菌、消毒剂。氯化钠电解法是一种可靠的工业生产ClO2方法。该法工艺原理示意图如下。其过程是将食盐水在特定条件下电解得到的氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2。发生器中生成ClO2的化学方程式为________________________________________。

【解析】(1)反应Ⅰ是SO2、I2、H2O的反应。(2)含Co(OH)3的钴渣加入硫酸、亚硫酸钠发生反应2Co(OH)3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋5H2O。(3)氯酸钠(NaClO3)与盐酸反应生成ClO2的方程式是2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O。

答案：(1)SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI　(2)2Co(OH)3＋SO＋4H＋===2Co2＋＋SO＋5H2O　(3)2NaClO3＋4HCl===2ClO2↑＋Cl2↑＋2NaCl＋2H2O