(教案)第1章 小阶段任务学习 新情境下氧化还原反应离子方程式的书写-【提分教练】2022-2023学年新教材高中化学必修第一册(人教版2019)

新情境下氧化还原反应离子方程式的书写 探究1：镧系金属元素铈(Ce)常见有＋3、＋4两种价态，铈的合金耐高温，可以用来制造喷气推进器零件。雾霾中含有的污染物NO可以被含Ce4＋的溶液吸收，生成NO、NO物质的量之比为1∶1，如何书写该反应的离子方程式？ 提示：根据题意，Ce4＋的化合价降低，NO中N的化合价升高到＋3价和＋5价，生成NO、NO物质的量之比为1∶1，根据电子守恒可得发生反应2NO＋4Ce4＋―→4Ce3＋＋NO＋NO，根据原子守恒和电荷守恒配平可得3H2O＋2NO＋4Ce4＋===4Ce3＋＋NO＋NO＋6H＋。 探究2：第三十一届奥运会期间，里约热内卢游泳馆池水中绿藻爆发，一夜之间变为绿色，引发多方关注。事后调查发现，问题出在了消毒剂上，误将NaClO和H2O2同时加入水中导致两者相互反应，造成消毒效果降低。你能用离子方程式解释原因吗？ 提示：H2O2既有氧化性又有还原性，NaClO具有较强的氧化性，两者发生氧化还原反应：H2O2＋ClO－===O2↑＋Cl－＋H2O，消毒效果下降。 探究3：制备ClO2气体的化学方程式为2NaClO3＋H2O2＋H2SO4===2ClO2↑＋O2↑＋Na2SO4＋2H2O；制备时可用S代替H2O2，如何书写该反应的离子方程式？ 提示：根据所给反应的化学方程式可知双氧水作还原剂，所以用S代替双氧水，S作还原剂，由于＋4价的硫也具有较强还原性，所以该反应中S被氧化成硫酸根，根据电子守恒可知ClO和S的化学计量数比为6∶1，结合元素守恒可得离子方程式为6ClO＋S＋4H＋===6ClO2↑＋SO＋2H2O。 信息型氧化还原反应离子方程式的书写步骤 解题步骤 注意事项 第一步：分析物质的氧化性及还原性 根据化合价把元素化合价高的粒子及元素化合价低的粒子分成两类，并比较氧化性粒子的氧化性强弱及还原性粒子的还原性强弱 第二步：书写反应的主体反应物及产物 依据“两强生两弱原理”，把氧化性强的粒子与还原性强的粒子作为反应物，把氧化性弱的粒子与还原性弱的粒子作为生成物 第三步：配平反应主体物质的化学计量数 根据得失电子守恒配平主体物质的化学计量数 第四步：配平其他物质的化学计量数 根据原子守恒、电荷守恒配平其他物质的化学计量数 1．双氧水(H2O2)是一种重要的绿色氧化剂，在双氧水中滴加少量酸性KMnO4溶液，紫色KMnO4溶液迅速褪为无色，同时产生气泡，其反应的离子方程式为2MnO＋5H2O2＋6H＋===2Mn2＋＋5O2↑＋8H2O。下列说法正确的是(　　) A．O2在该反应中是还原产物 B．H2O2在任何化学反应中都只作氧化剂 C．该反应中氧化剂和还原剂的物质的量之比为2∶5 D．当有2 mol KMnO4完全反应生成Mn2＋时，转移电子数为5NA C　解析：该反应中H2O2中－1价的O被氧化生成氧气，氧气为氧化产物，故A错误；H2O2在此反应为还原剂，故B错误；该反应中KMnO4为氧化剂，H2O2为还原剂，根据离子方程式得氧化剂和还原剂的物质的量之比为 2∶5，故C正确；＋7价的MnO被还原成Mn2＋，转移5 mol电子，当有 2 mol KMnO4完全反应生成Mn2＋时，转移电子数为10NA，故D错误。 2．氧化还原反应在生产、生活中有着重要的应用。请按要求写出相应反应的化学方程式。 (1)将含SO2的废气通入含Fe2＋(催化剂)的溶液中，常温下可使SO2转化为SO，其总反应为2SO2＋O2＋2H2O===2H2SO4。上述总反应分两步进行，第一步反应的离子方程式为4Fe2＋＋O2＋4H＋===4Fe3＋＋2H2O，写出第二步反应的离子方程式：__________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (2)ClO2是一种高效安全的杀菌消毒剂。氯化钠电解法生产ClO2工艺原理示意图如下： ①写出ClO2发生器中的化学方程式，并用单线桥法标出电子转移的方向及数目。 ②ClO2能将电镀废水中的CN－氧化成两种无毒气体，自身被还原成Cl－。写出该反应的离子方程式：____________________________________。 解析：(1)总反应中Fe2＋作催化剂，由此可知第一步反应中生成的Fe3＋在第二步反应中又被SO2还原为Fe2＋，故第二步反应的离子方程式为2Fe3＋＋SO2＋2H2O===2Fe2＋＋SO＋4H＋。(2)①二氧化氯发生器中氯酸钠被还原为ClO2，HCl被氧化为氯气，反应过程为 ===2ClO2↑＋2NaCl＋Cl2↑＋2H2O；②ClO