内容正文:
新情境下氧化还原反应方程式的书写
探究:KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应,生成Mn2+和CO2,如何书写该反应的离子方程式?
提示: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+C2O——Mn2++CO2↑。
由MnO→Mn2+,锰元素降了5价;由C2O→CO2,碳元素升了1价,1 mol C2O共失去2 mol e-,故在C2O前配5,在氧化产物CO2前配10;在MnO前配2,在还原产物Mn2+前配2,即2MnO+5C2O——2Mn2++10CO2↑。
第三步:反应在酸性环境中进行,故在左边补充H+,右边补充H2O,2MnO+5C2O+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+5C2O+16H+2Mn2++10CO2↑+8H2O。
1.书写方法和过程
2.书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测
(1)常见的氧化剂及还原产物预测
氧化剂
还原产物
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性);MnO(碱性)
K2Cr2O7(酸性)
Cr3+
浓硝酸
NO2
稀硝酸
NO
X2(卤素单质)
X-
H2O2
OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2
NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO-)
Cl-、Cl2
NaClO3
Cl2、ClO2
PbO2
Pb2+
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂
氧化产物
Fe2+
Fe3+(酸性);Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、SO)
SO
S2-(或H2S)
S、SO2(或SO)、SO
H2C2O4
CO2
H2O2
O2
I-(或HI)
I2、IO
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+
1.为测定水中溶氧量,向一定量水样中加入过量MnSO4和适量碱溶液,生成MnO(OH)2沉淀,写出O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2的离子方程式:__________________________________________________________________。
解析:碱性条件下,O2将Mn2+氧化成MnO(OH)2沉淀,离子方程式为O2+2Mn2++4OH-===2MnO(OH)2↓。
答案:O2+2Mn2++4OH-===2MnO(OH)2↓
2.在饱和氯水中加块状石灰石,能制得较浓HClO溶液,同时放出一种气体。写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________________________________________________________________________。
解析:氯气与水反应生成盐酸和次氯酸,盐酸再与石灰石反应生成CO2,离子方程式为2Cl2 + H2O + CaCO3 ===Ca2++2Cl- + 2HClO + CO2↑。
答案:2Cl2 + H2O + CaCO3=== Ca2++2Cl- +2HClO+CO2↑
3.H3PO2的工业制法是:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应,生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,后者再与H2SO4反应。写出白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:________________________________________________________。
解析:将白磷(P4)与Ba(OH)2溶液反应,生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,歧化反应从生成物配平,化学方程式为2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3+3Ba(H2PO2)2。
答案:2P4+3Ba(OH)2+6H2O===2PH3+3Ba(H2PO2)2
4.MnCO3在空气中灼烧,制得较纯的MnO2,化学方程式为__________________________________________________________________。
解析:MnCO3在空气中灼烧,制得较纯的MnO2,锰元素被氧气氧化,化学方程式为O2+2MnCO32MnO2+2CO2。
答案:O2+2MnCO32MnO2+2CO2
5.工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状,通入O2氧化,生成H3AsO4和单质硫。写出发生反应的化学方程式:______