内容正文:
——信息型氧化还原反应方程式的书写
【练习】
1.(1)写出Mg2B2O5·H2O与硫酸反应的化学方程式_________________________________________________________。
(2)单质硼可用于生产具有优良抗冲击性能的硼钢。以硼酸和金属镁为原料可制备单质硼,用化学方程式表示制备过程_________________________________________________________。
(3)锥形瓶内ClO2与碘化钾反应的离子方程式为_________________________________________________________。
(4)+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_____________ _________________________________________________________。
[命题意图] 陌生化学方程式或离子方程式的书写,可以考查考生在新情境中迁移应用“复分解”反应、元素周期律、氧化还原反应等基础知识的能力。
[易错分析] (1)不知道Mg2B2O5·H2O是硼酸盐,也不知道该反应的原理是“强酸制弱酸”。陌生复分解反应方程式的书写,一般依据“强酸制弱酸”的原理或“盐类水解”的原理推出。人教版《化学》(选修4)教材第42页科学视野中给出的硼酸的电离常数为5.8×10-10,据此可以判断“Mg2B2O5·H2O”是弱酸盐硼酸镁的结晶水合物,遇硫酸(强酸)发生复分解反应,生成MgSO4和H3BO3(弱酸)。
(2)考生不能根据硼与铝、硅在元素周期表中的位置关系,进行联想类比得出正确答案。部分陌生化学方程式可以通过“类推法”写出,如硼和铝均为第ⅢA族元素,所以硼酸和氢氧化铝类似,H3BO3受热脱水分解为B2O3,然后B2O3被强还原剂镁还原为单质B(类比SiO2可以被焦炭还原为Si)。考生要善于利用元素周期律类推写出陌生反应的化学方程式。
(3)以ClO2氧化I-为例,“三步法”书写陌生氧化还原反应方程式的步骤如下。第一步:依据试题中的信息,判断氧化剂和还原产物、还原剂和氧化产物。新型消毒剂ClO2具有强氧化性,其还原产物为Cl-;I-是常见的强还原剂,依题意其氧化产物为I2。第二步:根据得失电子守恒配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物,写为“2ClO2+10I-―→2Cl-+5I2”。第三步:根据反应溶液显酸性及电荷守恒,在上述方程式的左边“8H+”,右边补充“4H2O”,并将“―→”改为“===”。
(4)利用“三步法”即可顺利写出该反应的离子方程式。
[答案] (1)Mg2B2O5·H2O+2H2SO42H3BO3+2MgSO4
(2)2H3BO3B2O3+3H2O
B2O3+3Mg2B+3MgO
(3)2ClO2+10I-+8H+===5I2+4H2O+2Cl-
(4)Cr2O+4H2O
+5H+===2Cr3++3SO+3HSO
2.(1)用HNO3清洗试管壁上的Ag,该反应的化学方程式为_________________________________________________________。
(2)Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为__________________________(用离子方程式表示)。
(3)纤维素还原法制ClO2是一种新方法,其原理是:纤维素水解得到的最终产物与NaClO3反应生成ClO2。完成反应的化学方程式:
________。
CO2↑+18H2O+ClO2↑+________+24NaClO3+12H2SO4===
(4)在某强酸性混合稀土溶液中加入H2O2,调节pH≈3,Ce3+通过反应形成Ce(OH)4沉淀得以分离。完成反应的离子方程式:
________。
Ce(OH)4↓+H2O===H2O2+Ce3++
答案 (1)Ag+2HNO3(浓)===AgNO3+NO2↑+H2O
(2)2S2-+O2+2H2O===4OH-+2S↓
(3)1 C6H12O6 24 6 12 Na2SO4
(4)2 1 6 2 6 H+
3.在稀硫酸中,KMnO4和H2O2能发生氧化还原反应。
氧化反应:H2O2-2e-===2H++O2↑
还原反应:MnO+5e-+8H+===Mn2++4H2O
(1)写出该氧化还原反应的化学方程式:____________________________________。
(2)反应中氧化剂是________;被氧化元素是__________;若有0.5 mol H2O2参加此反应,电子转移个数为____________。
(3)若KMnO4的量不足,在Mn2+的催化作用下,H2O