第1章 微专题1 整合有效信息书写氧化还原反应方程式 -【名师大课堂】2025年新高考化学艺术生总复习必备

转化可知,反应Ⅰ中只有S元素被氧化,反应Ⅱ中 As、S 元素均被氧化,B项错误;根据反应物和产物及氧化还原 反应 规 律 可 知,反 应Ⅰ为2As2S3+6O2+3H2O 􀪅􀪅 2As2O3+3H2S2O3,反应Ⅱ为 As2S3+7O2+6H2O􀪅􀪅 2H3AsO4+3H2SO4,则参加反应的 n(O2) n(H2O) :Ⅰ>Ⅱ,C 项错误;根据反应Ⅰ、Ⅱ可知,1molAs2S3 发生反应时, 两反应转移的电子分别为12mol和28mol,个数之比为 3∶7,D项正确。 例2 C 由图示可知,过程Ⅰ中NO-2 转化为NO,氮元素 化合价由+3价降低到+2价,NO-2 作氧化剂,被还原, 发生还原反应,A错误;由图示可知,过程Ⅰ为NO-2 在酶 1的作用下转化为NO和 H2O,依据得失电子守恒、电荷 守恒和 原 子 守 恒 可 知,反 应 的 离 子 方 程 式 为:NO-2 + 2H++e- 酶1 􀪅􀪅NO+H2O,生成1molNO,a过程转移 1mole-,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,依据得失电子守恒、电荷 守恒 和 原 子 守 恒 可 知,反 应 的 离 子 方 程 式 为:2NO+ 8NH+4 酶2 􀪅􀪅2H2O+5N2H4+8H+,消耗1molNO,b过 程转移4mole-,转移电子数目不相等,B错误;由图示可 知,过程Ⅱ发生反应的参与反应的离子方程式为:2NO+ 8NH+4 酶2 􀪅􀪅2H2O+5N2H4+8H+,n(NO)∶n(NH+4 )= 1∶4,C正确;由图示可知,过程Ⅲ为N2H4 转化为N2 和 4H+、4e-,反应的离子方程式为:N2H4􀪅􀪅N2+4H++ 4e-,过程Ⅰ-Ⅲ的总反应为:2NO-2 +8NH+4 􀪅􀪅5N2↑ +4H2O+24H++18e-,D错误;答案选C。 微专题1 整合有效信息书写氧化 还原反应方程式 专题精练 1.(1)3Mn2++2MnO-4 +2H2O􀪅􀪅5MnO2↓+4H+ (2)3Na2SO4+8C 高温 􀪅􀪅3Na2S+4CO↑+4CO2↑ (3)SO2-3 +I2+H2O􀪅􀪅2I-+SO2-4 +2H+ (4)2P4+3Ba(OH)2+6H2O 􀪅􀪅3Ba(H2PO2)2+ 2PH3↑ 2.答案:(1)Cu+H2O2+2H+􀪅􀪅Cu2++2H2O (2)4Ag+4NaClO+2H2O􀪅􀪅4AgCl+4NaOH+O2↑ 会释放出氮氧化物(或NO、NO2)造成环境污染 解析:(1)铜 在 酸 性 溶 液 中 加 入 H2O2,会 被 氧 化 生 成 Cu2+,离 子 方 程 式 为 Cu+H2O2+2H+ 􀪅􀪅Cu2+ + 2H2O。(2)已知产物为 AgCl、NaOH和O2,所以反应的 化学 方 程 式 为 4Ag+4NaClO+2H2O 􀪅􀪅4AgCl+ 4NaOH+O2↑;若利用硝酸溶解金属银,会生成有毒的 气体NO、NO2,造成环境污染。 第4讲 物质的量 气体摩尔体积 考点一 经典例题剖析 例1 A 异丁烷的结构简式是 HC(CH3)3,含13个共价 键,故0.50mol异 丁 烷 分 子 中 共 价 键 的 数 目 为13× 0.5NA=6.5NA,A正确;标准状况下SO3 为固体,不能 用标准状况下的气体摩尔体积计算其物质的量,B错误; 1.0LpH=2的 H2SO4 溶 液 中 n(H+)=1.0L× 10-2mol·L-1=0.01mol,H+的数目为0.01NA,C错 误;Na2CO3溶液中CO2-3 部分水解,故1.0L1.0mol·L-1 的Na2CO3溶液中CO2-3 的数目少于1.0NA,D错误。 例2 A NO-2 中N的化合价为+3价,被还原得到X,X 继续被还原得到Y,Y继续被还原得到N2,由题目信息得 X、Y均为氮氧化物,则X中N元素为+2价,Y中 N元 素为+1价,所以X为NO,Y为N2O,标准状况下,2.24 L的X、Y混合气体的物质的量为0.1mol,氧原子的数目 为0.1NA,A正确;NaNO2 溶液中 NO-2 会发生水解反 应,数目小于0.1NA,B错误;NH2OH 转化为 NO-2 ,N 的化合价由-1价升高到+3价,3.3gNH2OH的物质 的量为0.1mol,转移电子数目为0.1mol×4NAmol-1 =0.4NA,C错误;N的价电子排布式为2s22p3,价电子 数为5,2.8gN2的物质的量为0.1mol,价电子总数为 0.1mol×5×2NAmol-1=NA,D错误。 考点二 经典例题剖析 例1 C 标准状况下,1LHCl的物质的量为 1L 22.4L·mol-1 , 但标准状况下水为液体,不能利用气体摩尔体积来计算 其物质的量,①错误;标准状况下,1gH2 的物质的量为 1g 2g·mol-1 =0.5mol,22gCO2的物质的量为 22g 44g·mol-1 =0.5mol,气体的物质的量相同,其体积也相同,②正确; 标准状况下,28gNO的体积为 2830g·mol-1 ×22.4L· mol-1≈20.9L,③错误;两种物质只有都是气体且物质 的量相同时,它们在标准状况下的体积才相同,即物质的 状态不确定,体积可能相同,也可能不同,④错误;由pV =nRT 可知,同温同体积时,气体的压强与物质的量成正 比,即气体的物质的量越大,压强越大,⑤正确;由pM= ρRT 可知,同温同压下,气体的密度与气体的相对分子质 量成正比,⑥正确。 例2 BC 左、右两侧气体温度、压强相同,相同条件下,体 积之比等于物质的量之比,左、右体积之比为4∶1,则左、 右气体物质的量之比为4∶1,所以右侧气体物质的量= 1 4mol=0.25mol ,质量为7.0g,故A错误,B正确;相同 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 —303— 微专题1 整合有效信息书写氧化还原反应方程式 解答陌生情境中的氧化还原反应方程式 书写问题时,首先要根据材料中的信息写出反 应物和生成物的化学式,然后再根据得失电子 (化合价升降法)配平,对于离子反应还要遵循 电荷守恒规律。 一、“四步法”突破新情境下氧化还原方程式 书写 【思维建模】 解题思维流程为 第 一 步 根据元素化合价的升降,判断氧化剂、还原 剂、氧化产物、还原产物 第 二 步 按“氧化剂+还原剂 — 还原产物+氧化产 物”写出方程式,根据得失电子守恒配平上 述四种物质 第 三 步 ↓ 根据电荷守恒和反应物的酸碱性,在方程式 左边或右边补充H+、OH- 或H2O等 第四步 ↓ 根据质量守恒配平反应方程式 【典例1】 (2020·全国卷Ⅲ节选)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] 第 一 步 根据 题 意,氧 化 剂 为 NaClO、还 原 剂 为 Ni2+,氧化产物为NiOOH,还原产物为Cl- 第 二 步 ↓ 按“氧化剂+还原剂 → 还原产物+氧化产 物”写为Ni2++ClO-—NiOOH↓+Cl-,根 据得失电子守恒可得主要物质的化学计量 数:2Ni2++ClO- —2NiOOH↓+Cl- 第 三 步 ↓ 补项:左边补OH-,右边补H2O即2Ni2++ ClO-+OH- —2NiOOH↓+Cl-+H2O 第 四 步 ↓ 配平 整 个 方 程 式:2Ni2+ +ClO-+4OH- 􀪅􀪅2NiOOH↓+Cl-+H2O 答案 2Ni2++ClO-+4OH-􀪅􀪅2NiOOH↓ +Cl-+H2O 【专题精练】 1.按要求完成下列方程式。 (1)KMnO4 氧化废水中 Mn2+ 生成 MnO2 的离子方程式为 。 (2)生 产 硫 化 钠 大 多 采 用 无 水 芒 硝 (Na2SO4)—碳粉还原法,若煅烧所得气体 为等物质的量的CO和CO2,写出煅烧时发 生反应的化学方程式: 。 (3)向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3 溶 液,将废液中的I2 还原为I-,其离子方程 式: 。 (4)H3PO2 的工业制法:将白磷(P4)与Ba (OH)2 溶 液 反 应 生 成 PH4 气 体 和 Ba (H2PO2)2,后者再与 H2SO4 反应。写出白 磷与Ba(OH)2 溶液反应的化学方程式: 。 二、化工流程中氧化还原方程式的书写 【思维建模】 化工流程中氧化还原方程式的书写流程 第 一 步 找出流程中发生氧化还原反应的微粒,流程 中“箭头入”为反应物,“箭头出”为生成物。 第 二 步 合理预测产物根据给出的反应物和产物,标 出反应前后存在化合价变化元素的化合价, 再根据同一元素化合价的变化,确定是氧化 剂还是还原剂,是还原产物还是氧化产物, 从而确定未知物的化合价的变化,最后根据 未知物质中元素化合价来预测物质。 第 三 步 配平参与氧化还原反应的反应物与生成物, 依据得失电子守恒,利用元素化合价的升降 法配平氧化剂、还原产物、还原剂、氧化产物 的化学计量数 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 320 第 四 步 根据原子守恒确定其余的反应物或生成物 有的反应除氧化剂、还原剂、氧化产物、还原 产物外,还有其他物质(或离子)参加或生 成,此时根据已配平的氧化剂、还原剂、氧化 产物、还原产物,检查等式两边的电荷是否 相等,或分析氢、氧原子数目是否相等,结合 题意确定反应中的其他物质,如 H2O、H+、 OH- 等。 【典例2】 亚氯酸钠(NaClO2)是一种高效的 漂白剂和氧化剂,可用于各种纤维和某些食 品的漂白,马蒂逊(Mathieson)法制备亚氯 酸钠的流程如下: NaClO3+H2SO4 → 反应Ⅰ ↓SO2 ↓ NaHSO4 ClO2 →反应Ⅱ ↓H2O2 ↑ NaOH →产品 写出反应Ⅰ、反应Ⅱ的化学方程式 反应Ⅰ: ; 反应Ⅱ: 。 [解题流程] 反应I的解题流程 第 一 步 找出 流 程 中 发 生 氧 化 还 原 反 应 的 微 粒 NaClO3+H2SO4 → 反应 Ⅰ ↓SO2 ↓ NaHSO4 ClO2 → 即反应物为 NaHClO3、H2SO4 和SO2,生 成物为NaHSO4 和ClO2 第 二 步 ↓ 因流程中的氧化剂、还原剂、氧化产物、还 原产物已全部标出,此步可省略 第 三 步 ↓ 配平参与氧化还原反应的反应物和生成物 2NaClO3+SO2 →2ClO2+NaHSO4 第 四 步 ↓ 依据原子守恒配平其他反应物或生成物 2NaClO3+SO2 + H2SO4 􀪅􀪅2ClO2 + 2NaHSO4 反应Ⅱ的解题流程 第 一 步 找出流程中发生氧化还原反应的微粒 ClO2 → 反应 Ⅱ ↓H2O2 ↑NaOH →NaClO2 即反应物为ClO2、H2O2 和 NaOH,生成 物为NaClO2 第 二 步 ↓ 合理预测产物Cl +4 O2 →NaCl +3 O2,反应中 ClO2作氧化剂,故H2O2在反应中作还原 剂,其氧化产物是O2 第 三 步 ↓ 配平参与氧化还原反应的反应物与生成 物 第 四 步 ↓ 2ClO2+H2O2 →2NaClO2+O2依据原 子守恒 找 出 其 他 产 物 并 配 平2ClO2 + H2O2+2NaOH 􀪅􀪅2NaClO2 +O2 + 2H2O 答案 2NaClO3+SO2+H2SO4 􀪅􀪅2ClO2 +2NaHSO4 2ClO2+H2O2+2NaOH􀪅􀪅 2NaClO2+O2+2H2O 【专题精练】 2.(2023·太原模拟)某企业的加工废料粉末 中含有Cu、Fe、Ag三种金属,某科研小组设 计如下工艺流程提取金属。 含Cu、 Fe、Ag 粉末 →除铁铜 15%H2O2 溶液 ↑ 稀硫酸 →过滤1 ↓ 滤液1 →氧化 ↓ 15%NaClO 溶液(过量) ↑ NaOH溶 浓调pH →过滤2 ↓ 滤液2 →溶解 ↓ 10% 氨水 Ag← …… ← 过滤3 ↓ 滤渣 ← 回答下列问题: (1)“除铁铜”时,温度不能太高,该步骤除铜 反应的离子方程式为 。 (2)“氧化”时,NaClO溶液与 Ag反应的产 物为 AgCl、NaOH 和 O2,该反应的化学方 程式为 。 HNO3 也能氧化 Ag,从反应产物的角度分 析,用 HNO3 代替NaClO的缺点是 。 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 420