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化学(人教版单选)
第一章 物质及其变化
热点题型(二) 信息型氧化还原反应方程式的书写
类型1
1
依据陈述信息书写方程式
类型2
2
依据工艺流程信息书写方程式
类型3
3
依据反应机理图书写方程式
热点题型(二) 信息型氧化还原反应方程式的书写
新情境下氧化还原反应方程式的书写一般会出现在非选择题部分的化工流程或实验大题中,试题一般提供反应的相关信息,需要考生结合所学知识进行书写。突破这类方程式的书写,关键在于能够从情境中提取信息,分析反应的氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物,然后利用氧化还原反应方程式配平的方法和技巧进行解答。
“四步法”突破新情境下氧化还原反应方程式的书写
例1.(2020·全国卷Ⅲ)硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式:___________。
[解题流程] 根据题目信息确定反应物中的氧化剂和还原剂,然后依据氧化还原反应方程式的书写与配平原则解答题目。
【对点练】 1.+6价铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O eq \o\al(\s\up24(2-),\s\do8(7)) 还原成Cr3+,该反应的离子方程式为______________________________________________________。
答案:Cr2O eq \o\al(\s\up24(2-),\s\do8(7)) +3HSO eq \o\al(\s\up24(-),\s\do8(3)) +5H+===2Cr3++3SO eq \o\al(\s\up24(2-),\s\do8(4)) +4H2O
例2.(2023·全国卷乙节选)LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备LiMn2O4的流程如下:
(2)加入少量MnO2的作用是____________________________。不宜使用H2O2替代MnO2,原因是______________________________________。
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是________________________________________________________。
[解题流程] (6)根据流程图,分析确定反应物与生成物,然后配平化学方程式。
①“瞻前”确定反应物:根据进料确定反应物为Li2CO3+MnO2。
②“顾后”确定生成物:根据流程图中物质的转化情况,确定生成物为CO2↑+O2↑+LiMn2O4。
③根据得失电子守恒,逆向配平发生氧化还原反应的物质:
2Li2CO3+8MnO2 eq \o(=====,\s\up7(煅烧)) CO2↑+O2↑+4LiMn2O4。
④根据元素守恒补充并配平未发生氧化还原反应的物质:
2Li2CO3+8MnO2 eq \o(=====,\s\up7(煅烧)) 2CO2↑+O2↑+4LiMn2O4。
⑤检查元素、得失电子是否守恒。
答案:(2)将Fe2+氧化为Fe3+ Mn2+和生成的Fe3+对H2O2的分解有催化作用,导致H2O2用量过大,造成资源浪费
(6)2Li2CO3+8MnO2 eq \o(=====,\s\up7(煅烧)) 2CO2↑+O2↑+4LiMn2O4
【对点练】 2.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。
“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO eq \o\al(\s\up24(+),\s\do8(2)) ,同时还有________被氧化。写出VO+转化为VO eq \o\al(\s\up24(+),\s\do8(2)) 反应的离子方程式:
________________________________________________________。
解析:Fe3O4与稀硫酸反应:Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O,“酸浸氧化”过程中,Fe2+具有还原性,也能被MnO2氧化生成Fe3+。VO+被氧化为VO eq \o\al(\s\up24(+),\s\do8(2)) ,MnO2则被还原为Mn2+,溶液呈酸性,结合守恒规律,写出离子方程式:VO++MnO2+2H+===VO eq \o\al(\s\up24(+),\s\do8(2)) +Mn2++H2O。
答案:Fe2+ VO++MnO2+2H+===VO eq \o\al(\s\up24(+),\s\do8(2)) +Mn2++H2O
例3.在酸性条件下,黄铁矿(FeS2,其中S为-1价)催化氧化的反应转化如图所示。总反应:2FeS2+7O2+2H2O===2Fe2++4SO eq \o\al(\s\up24(2-),\s\do8(4)) +4H+
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式:
①反应Ⅰ:__________________________________________________。
②反应Ⅱ:_________________________________________________。
(2)NO在总反应中的作用是_____________________________________
_____________________________________________________。
[解题流程] (1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,箭头出去的是生成物。
反应Ⅰ中反应物为Fe(NO)2+、O2,生成物为Fe3+、NO,反应为酸性条件。
反应Ⅱ中反应物为Fe3+、FeS2,生成物为Fe2+、SO eq \o\al(\s\up24(2-),\s\do8(4)) ,反应为酸性条件。
(2)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。若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂。
答案:(1)①4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
②14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2SO eq \o\al(\s\up24(2-),\s\do8(4)) +16H+
(2)作催化剂
【对点练】 3.BMO(Bi2MoO6)是一种高效光催化剂,可用于光催化降解苯酚,反应原理如图所示。
苯酚被氧化的总反应:_________________________________________
__________________________________________________________。
答案:C6H5OH+7O2 eq \o(――→,\s\up24(光),\s\do8(BMO)) 6CO2+3H2O
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