内容正文:
2023版·化学
高三一轮总复习
第二章 物质及其变化
学科素养专题(三)信息型氧化还原反应方程式(离子方程式)的书写
——文字输入、化学式输出
新情境中化学方程式(离子方程式)的书写是高考热点内容,常结合化工生产流程题进行考查,题目越来越注重结合新信息书写化学方程式(离子方程式)的考查。书写新情境中的化学方程式(离子方程式)时,要有效地接受、吸收、整合题目信息,推断并写出反应物和生成物,然后再运用质量守恒定律、得失电子守恒规律(氧化还原反应)、电荷守恒规律,按照“先电子、再电荷、后原子”的顺序配平。
【解题流程】
步骤一
根据信息剖析出反应物和产物
步骤二
根据得失电子配平涉及氧化还原反应的物质或离子
步骤三
根据电荷守恒配平其他离子(H+、OH-)
步骤四
根据原子守恒配平其他物质(H2O)
说明:非氧化还原反应型离子方程式的书写,通过步骤一、三、四完成
【典例引领】
(1)铈是一种重要的稀土金属元素,以下是其重要化合物Ce(OH)4的一种制备方法:
铈矿石 eq \o(――→,\s\up17(硫酸),\s\do15(酸浸))
eq \x(\a\al(高铈硫酸,稀土溶液))
eq \o(――→,\s\up17(硫酸钠),\s\do15(除杂))
eq \x(\a\al(高铈硫酸,盐溶液))
eq \o(――→,\s\up17(H2O2/H+),\s\do15(还原))
eq \x(\a\al(硫酸铈,钠溶液))
eq \o(――→,\s\up17(氨水))
eq \x(\a\al(Ce(OH)3,悬浊液))
eq \o(――→,\s\up17(O2),\s\do15(氧化)) Ce(OH)4
(注:高铈是指溶液中Ce为+4价)
①写出加入氨水时发生反应的离子方程式:_______________________
___________________________________________________。
②“氧化”过程若用NaClO代替O2,写出该反应的离子方程式:_________________________________________________________________。
(2)Na2CO3溶液能和HCN反应:Na2CO3+HCN===NaHCO3+NaCN,则向NaCN溶液中通入少量CO2时反应的离子方程式:___________________
________________________________________________________。
解析:(1)①硫酸铈钠[NaCe(SO4)2]中加入氨水,Ce3+与NH3·H2O反应生成Ce(OH)3沉淀,离子方程式为Ce3++3NH3·H2O===Ce(OH)3↓+3NH eq \o\al(\s\up1(+),\s\do1(4)) ;②ClO-能将Ce(OH)3氧化成Ce(OH)4,而ClO-被还原为Cl-,反应的离子方程式为2Ce(OH)3+ClO-+H2O===2Ce(OH)4+Cl-。
(2)由Na2CO3+HCN===NaHCO3+NaCN可知酸性强弱顺序为H2CO3>HCN>HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) ;故向NaCN溶液中通入少量CO2只能生成NaHCO3而不能生成Na2CO3。反应的离子方程式为CN-+CO2+H2O===HCN+HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) 。
答案:(1)①Ce3++3NH3·H2O===Ce(OH)3↓+3NH eq \o\al(\s\up1(+),\s\do1(4)) ②2Ce(OH)3+ClO-+H2O===2Ce(OH)4+Cl- (2)CN-+H2O+CO2===HCO eq \o\al(\s\up1(-),\s\do1(3)) +HCN
【对点练】 (2020·全国卷Ⅰ节选)钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
该工艺条件下,溶液中金属离子开始沉淀和完全沉淀的pH如下表所示:
金属离子
Fe3+
Fe2+
Al3+
Mn2+
开始沉淀pH
1.9
7.0
3.0
8.1
完全沉淀pH
3.2
9.0
4.7
10.1
回答以下问题:
(1)“酸浸氧化”需要加热,其原因是____________________________。
(2)“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO eq \o\al(\s\up1(+),\s\do1(2)) ,同时还有________被氧化,写出VO+转化