内容正文:
第一章 化学物质及其变化
微专题(二) 信息型氧化还原反应方程式的书写
1.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);
MnO2-4 (碱性)
H2O2 OH-(碱性);H2O(酸性)
Na2O2 NaOH(或Na2CO3)
NaClO(或ClO-) Cl-、Cl2
(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、SO2-3 ) SO2-4
S2-(或H2S) S、SO2(或SO2-3 )、SO2-4
H2C2O4 CO2
H2O2 O2
I-(或HI) I2、IO-3
2.“信息型”氧化还原反应方程式书写的基本
步骤
题型一 文字叙述型方程式的书写
【例1】 (2022·湖南卷节选)TiO2 与C、Cl2,在
600
℃的沸腾炉中充分反应后,混合气体中
各组分的分压如下表:
物质 TiCl4 CO CO2 Cl2
分压/MPa
4.59×
10-2
1.84×
10-2
3.70×
10-2
5.98×
10-9
该温度下,TiO2 与C、Cl2 反应的总化学方程
式为 。
【即时训练1】 治理污染减少排放具有十分重
要的意义,下面是消除 NOx 排放的三个
案例:
(1)利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的
NO和NO2[n(NO)︰n(NO2)=1︰1],该
过程中发生反应的化学方程式为
。
(2)三元催化可以将汽车尾气中的CO 和
NOx 进行净化处理,该过程中发生反应的化
学方程式为 。
(3)利用尿素消除 NOx 污染的转化反应为
Ⅰ.NO + O2 → NO2,Ⅱ.NO2 +
CO(NH2)2 →无污染气体,反应Ⅱ的化学
方程式为 。
题型二 工艺流程中方程式的书写
【例2】 (2022·全国甲卷节选)硫酸锌(ZnSO4)是
制备各种含锌材料的原料,在防腐、电镀、医
学上有诸多应用。硫酸锌可由菱锌矿制备。
菱锌矿的主要成分为ZnCO3,杂质为SiO2
以及Ca、Mg、Fe、Cu等的化合物。其制备流
程如下:
027
hh
回答下列问题:
(1)菱锌矿焙烧生成氧化锌的化学方程式为
。
(2)向80~90
℃的滤液①中分批加入适量
KMnO4 溶液充分反应后过滤,滤渣②中有
MnO2,该步反应的离子方程式为
。
【即时训练2】 NaClO2 是一种重要的杀菌消毒
剂,也常用来漂白织物等,其一种生产工艺
如图所示:
回答下列问题:
(1)写出“反应”步骤中生成ClO2 的化学方
程式: 。
(2)“尾气吸收”是吸收电解过程中排出的少
量ClO2。写出此吸收反应的化学方程式:
。
题型三 反应机理中方程式的书写
【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+2H2O2Fe2++
4SO2-4 +4H+
分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式:
(1)反应Ⅰ: 。
(2)反应Ⅱ: 。
【即时训练3】 NaClO氧化可除去氨氮,反应机
理如图所示(其中H2O和NaCl略去):
NaClO氧化NH3 的总反应的化学方程式为
。
4
“信息型”氧化还原方程式的分析方法和思维模型
信息源
Ⅰ.阅读题干
阅读能力
分析能力
→
感知新
信息
Ⅱ.筛选、提炼
信息处理能力
→
有效
信息
Ⅲ.领会、理解
思考能力
→
有效信息
的本质
Ⅳ.整合新旧认知
综合运用能力
→
输出信息
(答案)
学习至此,请完成微专题强化练(2)
028
参
考
答
案
同Q,则该反应可以实现,故不选;Ⅱ.反应Ⅱ是歧化反应,一
种反应产物中氮的化合价大于+4,另一种反应产物中氮的
化合价小于+4,故Q中氮的化合价小于+4,所以可以实现,
故不选;Ⅲ.由于氮的化合价:Q>M>L,M、L不能都失电
子,因此反应Ⅲ不可能实现,故选Ⅲ。
高考真题演练·明考向
1.C A项,明矾水解生成的氢氧化铝胶体能吸附水中的悬浮
颗粒,从而达到净水的目的,没有涉及氧化还原反应;B项,
撒盐融雪是因为雪遇到盐而使其熔点降低,没有涉及氧化还
原反应;C项,使 用 暖 贴 时,暖 贴 中 含 有 的 铁 粉、碳 粉、氯 化
钠、水等物质与氧气形成无数微小原电池并开始工作,该过
程中铁和氧气发生氧化还原反应;D项,荧光指示牌被照发
光是电子跃迁的结果,没有涉及氧化还原反应。
2.A 由离子方程式可知,反应生成1
mol一氧化二氮,转移
4
mol电子,故A正确;H和O的化合价没有发生变化,H2O
既不是氧化产物也不是还原产物,故B错误;反应中氮元素
的化合价升高被氧化,NH2OH 是反应的还原剂,铁元素的
化合价降低被还原,铁离子是反应的氧化剂,故C错误;若将
该反应设计成原电池,铁离子在正极得到电子发生还原反应
生成亚铁离子,亚铁离子为正极产物,故D错误。
3.C ①→②是氢原子添加进去,该过程是还原反应,因此①是
氧化剂,具有氧化性,则药剂A具有还原性,故A正确;①→②
过程中S的价态由-1变为-2,若有2
mol
S—S断裂,则转
移4
mol电子,故B正确;②→③过程发生氧化反应,若药剂
B是 H2O2,则B化合价应该降低,因此其还原产物为 H2O,
故C错 误;通 过①→②过 程 和②→③过 程,某 些 蛋 白 质
中S—S位置发生了改变,因此化学烫发通过改变头发中某
些蛋白质中S—S位置来实现头发的定型,故D正确。
4.D Zn比Fe活泼,更容易失去电子,还原性更强,先与I2 发
生氧化还原反应,故溶液褪色原因为I2 被Zn还原,A项错
误;液体分层后,I2 在CCl4 层,CCl4 的密度比水大,则下层呈
紫红色,B项错误;若镀层金属活泼性大于Fe,则Fe不易生
锈,反之,若Fe活泼性大于镀层金属,则Fe更易生锈,由于
活泼性:Zn>Fe>Sn,则镀锡铁钉更易生锈,C项错误;漂白
粉的有效成分为Ca(ClO)2,其具有强氧化性,可将I- 氧化,
D项正确。
5.D 过程Ⅰ中 NO-2 转化为 NO,氮元素化合价由+3降低
到+2,NO-2 得电子,发生还原反应,A错误;过程Ⅰ为NO-2
在酶1的作用下转化为 NO和 H2O,反应的离子方程式为
NO-2 +2H++e-
酶1
NO↑+H2O,过程Ⅱ为 NO和 NH+4
在酶2的作用下发生氧化还原反应生成H2O和N2H4,反应
的离子方程式为NO+NH+4 +3e-+2H+
酶2
H2O+N2H4,
两过程转移电子数目不相等,B错误;由过程Ⅱ的反应方程
式可知n(NO)︰n(NH+4 )=1︰1,C错误;过程Ⅲ为 N2H4
转化为 N2、4H+ 和4e-,反 应 的 离 子 方 程 式 为 N2H4
N2↑+4H+ +4e-,所 以 过 程Ⅰ→Ⅲ的 总 反 应 为 NO-2 +
NH+4 N2↑+2H2O,D正确。
第5讲 氧化还原反应方程式的配平与计算
考点一 氧化还原反应方程式的配平
对点题组突破·提能力
1.(1)4 1 1 1 2 (2)1 4 1 2 2
(3)5 1 3 3 3 3 (4)2 4 7 4 1 4 7
2.(1)3 6 2 1 3 (2)2 9 3 3 5
3.(1)3 2 4OH- 3 2 5 (2)2 5 6H+ 2 5 8
(3)5 2 14 H+ 5 5 2 MnO-4 7 H2O
4.(1)4 11 2 8 (2)3 22 6 10 3 8
考点二 守恒思想在化学计算中的应用
对点题组突破·提能力
1.B 题 目 中 指 出 被 还 原 的 元 素 是 Cr,则 得 电 子 的 物 质 是
K2Cr2O7,失电子 的 物 质 是 Na2SO3,其 中 硫 元 素 的 化 合 价
从+4→+6,铬元素的化合价将从+6→+n。根据氧化还原
反应中得失电子守恒规律,有0.05
mol·L-1×0.024
L×
(6-4)=0.02
mol·L-1×0.020
L×2×(6-n),解 得
n=3。
2.C n (K2C2O4)=
m
M =
1.660
g
166
g·mol-1
=0.01
mol,
n(KMnO4)=c×V=0.200
0
mol·L-1×25×10-3
L=5×
10-3
mol,根据得失电子可得关系式为 K2C
+3
2O4
失去2e-
→
2C
+4
O2,则失去 的 电 子 总 数 为0.01
mol×2=0.02
mol,设
Mn原子反应后的化合价为+x,则KMn
+7
O4
得到(7-x)e-
→
Mn
+x
,得到的电子总数为5×10-3
mol×(7-x),由得失电子
守恒可得:5×10-3×(7-x)
mol=0.02
mol,解得x=3,则
KMnO4 的还原产物是 MnO(OH)。
3.C 设被水还原的溴(BrF3)的物质的量为x,5
mol
H2O参
加反应,失去电子4
mol,根据得失电子守恒得3x=4
mol,
x=
4
3
mol。
4.C 由电荷守恒可知3×2+a×(-1)+2×(-2)=-2,则
a=4;由质量守恒可知Y中含Fe原子的个数为3,含O原子
的个数 为4,故 Y的 化 学 式 为 Fe3O4;该 反 应 中 还 原 剂 为
Fe2+、S2O2-3 ,氧化剂为O2。
5.B 反应流程为
Mg
Cu
浓 HNO3
→ Mg
2+、Cu2+
NaOH
→ Mg
(OH)2
Cu(OH)2
NO2、N2O4
x
g=17.02
g-m(OH-),而OH-的物质的量等于镁、铜失
去电子的物 质 的 量,等 于 浓 HNO3 得 电 子 的 物 质 的 量,即
n(OH-)=
8.96
L
22.4
L·mol-1
×1+
0.672
L
22.4
L·mol-1
×2×1=
0.46
mol,所以x
g=17.02
g-0.46
mol×17
g·mol-1=
9.20
g。
6.
c1V1-5c2V2
120
mol·L-1
解析:Cr2O2-7 +6Fe2+ +14H+2Cr3+ +6Fe3+ +7H2O,
5Fe2++MnO-4 +8H+5Fe3++Mn2++4H2O。利用得失电
子守 恒 列 等 式:c1 mol·L-1×V1 mL×10-3
L
·mL-1=
20
mL×10-3
L·mL-1×6c(Cr2O2-7 )+5c2 mol·L-1×V2 mL×
10-3
L·mL-1,解得:c(Cr2O2-7 )=
c1V1-5c2V2
120
mol·L-1。
高考真题演练·明考向
1.2 4 Cl- 2 Fe2+
2.(1)SiCl4+3H2OH2SiO3↓+4HCl
(2)6Co(OH)2+O2
850
℃
2Co3O4+6H2O
解析:(1)“500
℃焙烧”后剩余的SiCl4 应先除去,否则水浸
时会产生大量烟雾,由此可知,其原因是SiCl4 遇水剧烈水
解,生成硅酸和氯化氢,该反应的化学方程式为SiCl4+3H2O
H2SiO3↓+4HCl。(2)“850
℃煅烧”时,Co(OH)2 与O2 反
应生成Co3O4 和 H2O,该反应的化学方程式为6Co(OH)2+
O2
850
℃
2Co3O4+6H2O。
3.(1)PbSO4(s)+CO2-3 (aq)PbCO3(s)+SO2-4 (aq)
(2)(ⅰ)Fe2+ (ⅱ)Pb+H2O2+2HAcPb(Ac)2+2H2O
解析:(2)(ⅰ)过氧化氢有氧化性,亚铁离子有还原性,会被
过氧化氢氧化为铁离子。(ⅱ)过氧化氢促进金属Pb在醋酸
溶液中转化为Pb(Ac)2,过氧化氢与Pb、HAc发生氧化还原
反应生成Pb(Ac)2 和 H2O。
素养微专题(二) 信息型氧化
还原反应方程式的书写
【例1】 5TiO2+6C+10Cl2
600
℃
5TiCl4+2CO+4CO2
解析:据表中数据可知,该温度下C元素主要生成CO和
CO2,根据同温同体积下气体的压强之比等于物质的量之
比可知TiCl4、CO和CO2 的物质的量之比约是5︰2︰4,所
以TiO2 与 C、Cl2 反 应 的 总 化 学 方 程 式 为5TiO2+6C+
10Cl2
600
℃
5TiCl4+2CO+4CO2。
【即时训练1】 (1)Na2CO3+NO+NO22NaNO2+CO2
(2)2xCO+2NOx 2xCO2+N2
(3)6NO2+4CO(NH2)24CO2+7N2+8H2O
-515-
hh
解析:(1)利用纯碱溶液可以吸收硝酸厂废气中的 NO和
NO2[n(NO)︰n(NO2)=1︰1],反应生成亚硝酸钠、二氧
化碳,该过程中反应的化学方程式为 Na2CO3+NO+NO2
2NaNO2+CO2。(2)三 元 催 化 可 以 将 汽 车 尾 气 中 的
CO和NOx 进行净化处理,反应生成二氧化碳和氮气,该过
程中反应的化学方程式为2xCO+2NOx 2xCO2+N2。
(3)尿素中氢元素为+1价,氮元素为-3价,则碳元素的化
合价为+4,反应Ⅱ生成氮气、二氧化碳和水,其化学方程式
为6NO2+4CO(NH2)24CO2+7N2+8H2O。
【例2】 (1)ZnCO3
焙烧
ZnO+CO2↑
(2)3Fe2+ +MnO-4 +7H2O
80~90
℃
3Fe(OH)3↓ +
MnO2↓+5H+
解析:(1)焙烧时,生成ZnO的化 学 方 程 式 为ZnCO3
焙烧
ZnO+CO2↑。(2)向80~90
℃的滤液①中加入 KMnO4
溶液,可氧化Fe2+,得到含Fe(OH)3 和 MnO2 的滤渣②,
反应的离 子方程式为3Fe2+ +MnO-4 +7H2O
80~90
℃
3Fe(OH)3↓+MnO2↓+5H+。
【即时训练2】 (1)2NaClO3+SO2+H2SO4 2ClO2+
2NaHSO4
(2)2ClO2+H2O2+2NaOH2NaClO2+O2+2H2O
【例3】 (1)4Fe(NO)2++O2+4H+4Fe3++4NO+2H2O
(2)14Fe3++FeS2+8H2O15Fe2++2SO2-4 +16H+
【即时训练3】 2NH3 +3NaClON2+3H2O+3NaCl
第二章 化学计量在实验中的应用
第6讲 物质的量 气体摩尔体积
考点一 物质的量 摩尔质量
必备知识整合·强基础
1.(1)摩尔
2.(1)6.02×1023
mol-1 (2)n·NA
3.g·mol-1(或g/mol) g·mol-1
m
M n
·M
m
n
秒判正误 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)√
对点题组突破·提能力
1.C 摩尔是物质的量的单位,A不正确;NA 是0.012
kg
12C
中含有的碳原子数,B不正确;(b-a)
g是一个氧原子的质
量,D不正确。
2.C 1
mol
Mg(OH)Cl的质量为1
mol×76.5
g·mol-1=
76.5
g,质量的单位是“g”,A错误;NH4Cl的摩尔质量是以
g·mol-1 为单位,在数值上与它的相对分子质量相等,B错
误;一个NH3 分子的物质的量约为
1
6.02×1023
mol,则质量
约为
1
6.02×1023
mol×17
g·mol-1=
17
6.02×1023
g,C正确;
1个水分子含有2个氢原子,则含有6.02×1023 个氢原子的
H2O的物质的量为0.5
mol,D错误。
3.C 摩尔质量的单位是g·mol-1,则该物质的摩尔质量为
256
g·mol-1,A错误;1
mol该分子中含有8
mol硫原子,
1个硫原子含有16个质子,则含有128NA 个质子,B错误;
0.5
mol该分子的质量为0.5
mol×256
g·mol-1=128
g,
C正确;1个硫原子含有16个电子,1个该分子中含有电子
128个,D错误。
4.(1)①
12a
b ②aNA
g·mol-1 ③
m
aNA
mol ④
17n
a
(2)62
g·mol-1 16 0.1
mol
解析:(2)根据电离方程式 Na2R2Na++R2-,得1
mol
Na2R电 离 生 成2
mol
Na+,题 目 中 有 Na+
0.4
mol,则 有
0.2
mol
Na2R。M(Na2R)=
m(Na2R)
n(Na2R)
=
12.4
g
0.2
mol=62
g·
mol-1。由 Mr(Na2R)=62,求得Ar(R)=62-2×23=16,
已知 m(R)=1.6
g,根 据n=
m
M
,得n(R)=0.1
mol,则
n(Na2R)=0.1
mol。
考点二 气体摩尔体积 阿伏加德罗定律
必备知识整合·强基础
2.L·mol-1(或L/mol) 22.4
L·mol-1
V
n n
·Vm
V
Vm
3.(1)分子数 物质的量
(2)N1︰N2 ρ1︰ρ2 n1︰n2
基础强化
(1)7︰11 11︰7 (2)14
解析:(1)根据阿伏加德罗定律,同温同压下,相同体积的气
体其物质的量相同,则相同体积的CO和CO2 的物质的量比
是1︰1,则其质量比是28︰44=7︰11,相同质量的CO和
CO2 其物质的量比是11︰7,则其分子个数比也是11︰7。
(2)同温同压下,11.5
g
RO2 气体的体积与8
g
O2 的体积相
同,则两种气 体 的 物 质 的 量 也 相 同,8
g
O2 的 物 质 的 量 是
0.25
mol,则11.5
g
RO2 气体的物质的量也是0.25
mol,则
可得RO2 的摩尔质量是
11.5
g
0.25
mol=46
g·mol-1,则R的相
对原子质量是46-32=14。
对点题组突破·提能力
1.A 该条件的Vm=30
L·mol-1≠22.4
L·mol-1,不可能
是标准状况下的气体。
2.C ①
标准状况下11.2
L
CO2 ,即0.5
mol,质量为22
g,原
子个数为1.5NA;②1
g
H2,即0.5
mol,原子个数为 NA;
③1.204×1024 个 N2,即2
mol,质 量 为56
g,原 子 个 数 为
4NA;④4
℃时18
mL
H2O,即1
mol,质量为18
g,原子个数
为3NA。分子 个 数:③>④>①=②,A正 确;原 子 个 数:
③>④>①>②,B正确;氢气
、氮气所处状态未知,不能计
算体积,C错误;质量:③>①>④>②,D正确。
3.(1)64 SO2 (2)①1.61 ②36
(3)2d
m
2d
mol 6d
g·mol-1
解析:(1)M=ρ×22.4
L·mol-1≈64
g·mol-1。
(2)2CO+O2
点燃
2CO2,CO的 体 积 与 生 成CO2 的 体 积 相
等,故18
g
CO和CO2 的混合气体的总体积为11.2
L,在标
准状况下,该混合气体的物质的量为0.5
mol,设CO的物质
的量为x
mol,CO2 的物质的量为y
mol,
则 28x+44y=18,
x+y=0.5, 解得x=0.25,y=0.25。
①混合气体的密度为
18
g
11.2
L
≈1.61
g·L-1。
②解法一:M=ρ·22.4
L·mol-1=1.61
g·L-1×22.4
L·
mol-1≈36
g·mol-1;
解法二:M=
18
g
11.2
22.4
mol
=36
g·mol-1;
解法三:M=28
g·mol-1×50%+44
g·mol-1×50%=
36
g·mol-1。
(3)根据密度之比等于相对分子质量之比,NH3、CO2、H2O(g)
的平均相对分子质量为2d,由n=
m
M
,得n混=
m
2d
mol,根据
化学 方 程 式:NH4HCO3
△
NH3↑+CO2↑+H2O↑,
NH4HCO3 的 物 质 的 量 为
m
2d×
1
3
mol=
m
6d
mol,所 以
NH4HCO3 的摩尔质量为
m
m
6d
g·mol-1=6d
g·mol-1。
4.D 质量相同,则n(CO)>n(CO2),则充入的CO分子数比
CO2 分子数多,A不正确;两容器的温度和压强相同,则两容
器内气体的体积与气体的物质的量成正比,由于n(CO)>
n(CO2),所以甲容器的体积比乙容器的体积大,B不正确;
温度、压强相同时,气体的摩尔体积相同,所以CO的摩尔体
积与CO2 的摩尔体积相同,C不正确;根据阿伏加德罗定律
及推论可知,同温同体积的气体,压强与气体的物质的量成
正比,由于n(CO)>n(CO2),所以甲容器中的压强比乙容器
的压强大,D正确。
-516-