【文档说明】【精准解析】2021高考化学(江苏专用)突破特训:专题2专题突破4整合有效信息书写氧化还原方程式【高考】.docx,共(7)页,666.356 KB,由小赞的店铺上传
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专题突破4整合有效信息书写氧化还原方程式“四步法”突破新情境下氧化还原方程式的书写[示例1]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是________________
________________________________________________。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―→还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:MnO-4+C2O2-4―→Mn2++CO2↑。由MnO-4→Mn2+,锰元素降了5价;由C2O2-4→CO2,碳元素升了1价,1molC2O2-4共失去2mole-,故在C
2O2-4前配5,在氧化产物CO2前配10;在MnO-4前配2,在还原产物Mn2+前配2,即2MnO-4+5C2O2-4―→2Mn2++10CO2↑。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+5C2O
2-4+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+5C2O2-4+16H+=====△2Mn2++10CO2↑+8H2O。[示例2]一种酸性条件下催化氧化黄铁矿的物质转化关系如下图所示。(1)写出图中Fe3+与FeS2反应
的离子方程式:_________________________________________。(2)硝酸也可将FeS2氧化为Fe3+和SO2-4,使用浓硝酸比使用稀硝酸反应速率慢,其原因是_______________
_________________________________________________________。分析如图,依箭头可知进入反应体系的有FeS2、NO、O2,离开反应体系的有SO2-4、NO,所以该反应的反应物有FeS2、O2,生
成物有SO2-4,由元素守恒可知生成物还有Fe3+;NO为该反应的催化剂。答案(1)14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2SO2-4+16H+(2)稀硝酸反应后被还原为NO,浓硝酸被还原为NO2,NO可作催化剂,NO2不能陌生图像突破(1)根据示意图依箭头分清反应物、生成物,箭头进
入的是反应物,箭头出去的是生成物。(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.按要求书写方程式(1)酸性环境中脱硫过程示意图如下:过程i的离子方程式为_______________
____________________________。(2)酸性环境中,纳米Fe/Ni去除NO-3分两步,将步骤ⅱ补充完整:ⅰ.NO-3+Fe+2H+===NO-2+Fe2++H2O;ⅱ.______
__+________+H+===Fe2++________+________。(3)NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去):NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为___________
_________________________。答案(1)H2S+2Fe3+===2Fe2++S↓+2H+(2)1NO-23Fe831NH+42H2O(3)2NH3+3NaClO===N2+3H2O+3
NaCl2.(2020·武汉调研)实验室由废铁屑制备硫酸亚铁铵晶体的实验流程如下:为防止环境污染,将酸溶生成的气体用CuSO4溶液吸收,其中PH3被CuSO4氧化为H3PO4,同时有紫红色固体生成,该反应的化学方程式为______
_______________________________。答案PH3+4CuSO4+4H2O===H3PO4+4Cu↓+4H2SO4解析P的化合价由-3价升至+5价,Cu的化合价由+2价变为0价,根据
P和Cu得失电子守恒配平反应。3.(2019·扬州高三期末)以高钛渣(主要成分为Ti3O5,含少量SiO2、FeO、Fe2O3)为原料制备白色颜料TiO2的一种工艺流程如下:已知:Na2TiO3难溶于碱性溶液;H2TiO3中的杂质Fe2+比Fe3+更易水洗除去。(1)NaOH固体与Ti
3O5在空气中加热至500~550℃时生成Na2TiO3,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。(2)“酸溶”后获得的TiOSO4经加热煮沸,生成难溶于水的H2TiO
3,该反应的化学方程式为________________________________________________________________________。答案(1)12NaOH+2Ti3O5+O2===
=====500~550℃6Na2TiO3+6H2O(2)TiOSO4+2H2O=====△H2TiO3↓+H2SO4解析(1)Ti3O5中Ti为+103价,Na2TiO3中Ti为+4价,Ti升高23×3价,O降低4价,根据得失电子守恒得:Ti3O
5前配2,O2前配1,再由其他原子守恒配平反应。(2)TiOSO4和H2TiO3中Ti均为+4价,发生水解反应,SO2-4结合2个H+,TiO2+结合2个OH-,生成H2TiO3。4.(2020·四川高三
期末)以软锰矿(主要成分为MnO2、SiO2等)为原料制备高纯MnO2的流程如下:(1)酸浸时,通常加入FeSO4作催化剂。滤渣中含大量硫单质,酸浸时主要反应的化学方程式为________________________
__________________________________________________。(2)在酸性条件下,用合适的氧化剂可以将MnSO4转化为高纯MnO2。用NaClO3作氧化剂时会同时产生NaCl,该反应的离子方程式为_______________________
____________________。答案(1)ZnS+MnO2+2H2SO4=====FeSO4ZnSO4+MnSO4+S+2H2O(2)3Mn2++ClO-3+3H2O===3MnO2↓+Cl-+6H+解析(1)MnO2氧化ZnS生成S,同时生成Mn2+,根据Mn和S得
失电子守恒来配平反应。(2)ClO-3氧化Mn2+生成MnO2,同时生成Cl-,根据Mn和Cl得失电子守恒配平反应,溶液为酸性,故用H+来平衡电荷。5.以红土镍矿(主要含有Fe2O3、FeO、NiO、SiO2等)为
原料,获取净水剂黄钠铁矾[NaFe3(SO4)2(OH)6]和纳米镍粉的部分工艺流程如下:(1)“氧化”过程发生的离子方程式为______________________________________________。(2)向“过滤Ⅱ”所得滤液(富含Ni2+)中加入N2H
4·H2O,在碱性条件下制备纳米镍粉同时生成N2的离子方程式:___________________________________________________________。答案(1)2H++2Fe2++ClO-=
==2Fe3++Cl-+H2O(2)N2H4·H2O+2Ni2++4OH-===2Ni↓+N2↑+5H2O解析(1)FeO被酸溶解生成Fe2+,用NaClO氧化Fe2+,前面加入了H2SO4,故为酸性条件
下,ClO-将Fe2+氧化生成Fe3+,ClO-自身被还原为Cl-,根据Cl和Fe得失电子守恒配平反应,用H+平衡电荷。(2)Ni2+氧化N2H4·H2O,生成N2,自身被还原为Ni,根据N和Ni得失电子守恒配平反应,用OH-平衡电荷。
6.(2019·南京、盐城高三期末)以硫铁矿烧渣(主要成分Fe2O3、SiO2,少量的Fe3O4、Al2O3、MgO)生产安全高效的水处理剂高铁酸钾(K2FeO4)的工艺流程如下:“氧化”时发生反应的离子方程式为___________________
_________________________。答案2Fe3++3ClO-+10OH-===2FeO2-4+3Cl-+5H2O解析Fe3O4在酸浸中加H2O2,将Fe2+氧化为Fe3+,在“氧化”时,ClO-氧化Fe3+生成FeO2-4,同时生成Cl-,根据Cl和F
e得失电子守恒配平反应。7.(2020·长沙月考)以黄铜矿(CuFeS2)、FeCl3和乳酸[CH3CH(OH)COOH]为原料可制备有机合成催化剂CuCl和补铁剂乳酸亚铁{[CH3CH(OH)COO]2Fe}。其主要实验
流程如下:FeCl3溶液与黄铜矿发生反应的离子方程式为_______________________________________。答案CuFeS2+3Fe3++Cl-===4Fe2++CuCl+2S解析CuFeS2中Cu为+
1价,Fe为+3价,S为-2价,与FeCl3反应生成CuCl和S以及Fe2+,根据Fe和S得失电子守恒配平反应。8.(2019·镇江高三期末)工业上用碘酸盐(碘酸为强酸)制备高碘酸(H5IO6,属于弱酸),并用高碘酸在酸性介质中氧化Mn2+生成MnO-4,
其流程如下图所示:(1)反应Ⅰ是将碘酸钠氧化为不溶于水的Na2H3IO6,该反应的化学方程式为________________________________________________________
________________。(2)氧化Mn2+过程中,消耗1molH5IO6时,转移2mol电子,则该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。答案
(1)NaIO3+Cl2+3NaOH===Na2H3IO6↓+2NaCl(2)2Mn2++5H5IO6===2MnO-4+5IO-3+11H++7H2O解析(1)从流程图看,反应Ⅰ的反应物为NaOH、NaIO3和Cl2,产物为难溶于水的Na2H3IO6,I的化合价升高,则定有元素化合价降低,显
然为Cl元素,则另一种物质为NaCl,根据I和Cl得失电子守恒配平反应。(2)H5IO6氧化Mn2+生成MnO-4,消耗1molH5IO6时,转移2mol电子,1分子H5IO6中I的化合价降低2,则生成IO-3,根据Mn和I得失电子守恒配平反应,再由电荷守恒确定有H+生成。9.(202
0·杭州期末)二氧化氯(ClO2)和臭氧(O3)均具有强氧化性,可用于水处理。ClO2是一种易溶于水的黄绿色气体,其体积分数超过10%时易引起爆炸;O3是一种微溶于水的蓝色气体,其体积分数超过25%时容易引起爆炸。(1)以FeS2作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,同时得到
Fe2(SO4)3、Na2SO4,该反应的化学方程式为_______________________________________________________。(2)以过氧化氢作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,并将制得的ClO2处理含CN-废水。实验室
模拟该过程的实验装置(夹持装置略)如图所示。ClO2处理含CN-废水的离子方程式为______________________________________________。答案(1)2FeS2+30NaClO3+14H2SO4===30ClO2↑+Fe2(SO4)3+15Na2S
O4+14H2O(2)2CN-+2ClO2===2CO2+N2+2Cl-解析(1)FeS2中Fe为+2价,S为-1价,被NaClO3氧化生成+3价Fe,S元素被氧化生成SO2-4,氯元素被还原为ClO2中的+4价,FeS2共升高15,Cl降低1,根据
化合价升降总值相等,确定FeS2前配1,NaClO3前配15,因为生成Na2SO4,由Na元素守恒,确定NaClO3前配30,FeS2前配2,然后根据Fe、Cl、S、H守恒配平即可。(2)CN-中N为-3价,C为+2价,CN-共升高5,ClO2转变为Cl—,Cl由+4价降为-1价,降低5,所
以ClO2和CN-前的系数相等,产物中有N2生成,所以CN-前配2,ClO2前也配2,根据C、N和Cl守恒配平反应。获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com