2025届高三化学二轮复习 新情境下陌生方程式的书写 讲义
2025-01-24
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内容正文:
新情境下陌生方程式的书写
课前学习任务
核心归纳
1.书写方法
书写非氧化还原反应的方程式时要结合物质性质和实验条件判断产物,对于陌生物质要利用分类法进行类比,构建化学方程式,利用元素守恒进行配平。
2.书写步骤
1.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
还原产物预测
KMnO4
Mn2+(酸性);MnO2(中性);
(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
Cl-、Cl2、ClO2
PbO2
Pb2+
(2)常见的还原剂及氧化产物预测
还原剂
氧化产物预测
Fe2+
Fe3+(酸性);
Fe(OH)3(碱性)
SO2(或H2SO3、
S2-(或H2S)
S、SO2(或、
H2C2O4
CO2
H2O2
O2
I-(或HI)
I2、
CO
CO2
金属单质(Zn、Fe、Cu等)
Zn2+、Fe2+(与强氧化剂反应生成Fe3+)、Cu2+
2.陌生氧化还原反应方程式的书写步骤
课堂学习任务
命题点1 陌生非氧化还原反应方程式的书写
1.[2024·江苏卷,14(3)①]向NdCl3溶液中加入(NH4)2CO3溶液,Nd3+可转化为Nd(OH)CO3沉淀。该反应的离子方程式为___________________________。
2.[2024·全国甲卷,26(2)]钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
“酸浸”步骤中,CoO发生反应的化学方程式是__________________。
3.(经典高考题)磁选后的炼铁高钛炉渣,主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。为节约和充分利用资源,通过如下工艺流程回收钛、铝、镁等。
回答下列问题:
(1)“焙烧”中,TiO2、SiO2几乎不发生反应,Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3转化为相应的硫酸盐。写出Al2O3转化为NH4Al(SO4)2的化学方程式:______________________________________________。
(2)“酸溶”后,将溶液适当稀释并加热,TiO2+水解析出TiO2·xH2O沉淀,该反应的离子方程式是___________________。
4.按要求完成下列反应的化学方程式:
(1)一氯胺(NH2Cl)是一种重要的水消毒剂,写出产生消毒物质的化学方程式:_________________________________。
(2)写出硫酰氯(SO2Cl2)在潮湿的空气中产生白雾的化学方程式:__________________________________。
(3)乙酸乙酯与四羟基合铝酸钠溶液共热产生白色胶状沉淀的化学方程式:__________________________________。
(4)酸浸时,磷精矿中Ca5(PO4)3F与硫酸反应转化为CaSO4·0.5H2O,氟转化为氟化氢气体,写出生成HF的化学方程式:__________________________。
5.(2024·九省联考吉林、黑龙江卷节选)SrCO3是一种重要的含锶化合物,广泛应用于许多领域。以天青石(主要成分为SrSO4)为原料制备SrCO3的一种工艺方法如下:
(1)“水浸”时需加热,SrS与热水作用后的溶液呈碱性的主要原因为__________________________________ (用化学方程式表示)。
(2)“沉锶”过程中,可溶性Sr(OH)2发生反应的离子方程式为________________________________。
命题点2 陌生氧化还原反应方程式的书写
1.(2024·江苏卷,16节选)(2)还原AgCl。在AgCl沉淀中埋入铁圈并压实,加入足量0.5 mol·L-1盐酸后静置,充分反应得到Ag。铁将AgCl转化为单质Ag的化学方程式为______________________________。
(3)Ag的抗菌性能。纳米Ag表面能产生Ag+杀死细菌(如图所示),其抗菌性能受溶解氧浓度影响。
纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为________________________。
2.[2024·全国甲卷,26(6)]钴在新能源、新材料领域具有重要用途。某炼锌废渣含有锌、铅、铜、铁、钴、锰的+2价氧化物及锌和铜的单质。从该废渣中提取钴的一种流程如下。
“沉钴”步骤中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入适量的NaClO氧化Co2+,其反应的离子方程式为_________________________________。
3.按要求完成下列反应的化学方程式:
(1)废旧干电池中的 MnO2与FeS在70 ℃的硫酸中浸取,生成 MnSO4和 Fe2(SO4)3的化学方程式:_________________________。
(2)亚氯酸钠(NaClO2)和次氯酸钠(NaClO)混合液作为复合吸收剂可脱除烟气中的NOx、SO2,使其转化为、。写出NO与NaClO2反应的离子方程式:_____________________________________________。
(3)Na2S2O4固体与过量H2O2溶液反应生成硫酸盐的离子方程式为________________________________________。
(4)写出葡萄糖、MnO2、H2SO4反应生成和CO2的化学方程式:__________________________________________。
(5)用N2H4·H2O还原H2SeO3,反应生成一种气体单质和Se,该反应的化学方程式为__________________________________。
4.根据反应机理图完成反应方程式。
(1)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___________________________
________________________________________________________________。
(2)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+++4H+
分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式:
①反应Ⅰ:__________________________________。
②反应Ⅱ:_________________________________________。
5.分析下列化工流程,书写有关方程式。
(1)(2024·辽宁省葫芦岛市一模)工业上利用石煤矿粉(主要含V2O3及少量Al2O3、SiO2)为原料生产V2O5,工艺流程如下:
已知:“水溶”“转沉”“转化”后,所得含钒物质依次为NaVO3、Ca3(VO4)2、(NH4)3VO4;
①“焙烧”时,V2O3发生反应的化学方程式为
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________。
②“煅烧”时,NH4VO3制得产品V2O5。但反应体系中,若不及时分离气体Ⅱ,部分V2O5会转化成V2O4,反应中氧化剂与还原剂物质的量之比为3∶2,该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)(2024·湖南省益阳市4月质检)重铬酸钾是一种用途广泛的化合物。工业上以铬铁矿[主要成分为Fe(CrO2)2,还含有Mg、Al、Si等的氧化物]为主要原料制备重铬酸钾(K2Cr2O7)的一种工艺流程如图。回答下列问题:
已知:氧化铝与碳酸钠高温下反应生成和CO2。
滤渣Ⅰ中能提炼出一种红色油漆颜料,则焙烧时Fe(CrO2)2发生反应的化学方程式为____________________________________。
课后学习任务
1.按要求填空。
(1)将NH4HCO3、NH3·H2O溶液加入FeSO4溶液生成FeCO3沉淀,反应的离子方程式为________________________________________。
(2)在酸性条件下,NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2,该反应的离子方程式为______________________________。
(3)pH=11时,K2FeO4与H2O反应生成和O2等物质,反应的离子方程式为________________________________________________。
(4)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。发生反应的化学方程式为______________________。
(5)以FeS2作还原剂,在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2,同时得到Fe2(SO4)3、Na2SO4,该反应的化学方程式为_____________________________。
2.次磷酸(H3PO2)是一种精细磷化工产品,具有较强还原性,回答下列问题:
(1)H3PO2及NaH2PO2均可将溶液中的Ag+还原为银,从而可用于化学镀银。利用H3PO2进行化学镀银反应中,氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1,则氧化产物为__________(填化学式)。
(2)H3PO2的工业制法是将白磷(P4)与,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:______________________________________。
3.利用某分子筛作催化剂,NH3可脱除废气中的NO和NO2,生成两种无毒物质,其反应历程如图所示。
则上述历程的总反应为________________________________。
4.(2023·全国乙卷,27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:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列问题:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为____________________________。
(5)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为____________________。
(6)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是______________________。
5.(2024·河北省邢台市二模)稀有金属钒和钛在钢铁、化工、航空航天等领域应用广泛。从钒钛磁铁矿中提取钒、钛的工艺流程图如下:
已知:①钛渣中主要包括TiO2、Al2O3、SiO2和Fe3O4等。
②“高温氯化”后的产物中含少量的FeCl3、SiCl4、AlCl3、VOCl3杂质,相关物质的沸点如下表:
化合物
TiCl4
FeCl3
SiCl4
AlCl3
VOCl3
沸点/℃
136
310
56.5
180
127
回答下列问题:
(1)“高温氯化”工序生成TiCl4和一种可燃性气体Y,该反应的化学方程式为_____________________________。
(2)“浸出”目的是将难溶物Ca3(VO4)2转化成进入水相,以便后续沉钒,则“浸出”时反应的离子方程式为________________________________。
(3)采用USTB工艺电解制备高纯钛,过程以TiC·TiO固体为阳极、碳棒为阴极,NaCl-KCl熔融盐为电解质。阳极产生CO与Ti2+,阴极只发生Ti2+的还原反应。请写出电池阳极的电极反应式:________________________________。
6.(2024·河北省衡水市部分学校一模)硫酸是一种重要的大宗工业化学品,应用广泛,可实现下列转化:
(1)过程Ⅰ的化学方程式为_______________________________。
(2)已知硫酸分子结构为,过程Ⅱ生成了焦硫酸钠Na2S2O7,推测焦硫酸钠水溶液呈________(填“酸性”“中性”或“碱性”),用离子方程式表明原因:________________________________。
(3)Na2S2O7高温下具有强氧化性,受热分解产生SO3气体。过程Ⅲ是将过量Na2S2O7固体与磁铁矿熔融反应,产生了混合气体。写出Na2S2O7只与磁铁矿发生反应的总化学方程式:____________________________________。
(4)过量的焦硫酸 H2S2O7和苯在加热条件下反应得到苯磺酸,写出反应的化学方程式:_____________________________。
答案与解析
课堂学习任务
1.解析:Nd3+、发生相互促进的水解反应,产物为Nd(OH)CO3和CO2,根据电荷守恒、原子守恒配平反应的离子方程式为2Nd3+++H2O===2Nd(OH)CO3↓+CO2↑。
答案:2Nd3+++H2O===2Nd(OH)CO3↓+CO2↑
2.CoO+H2SO4===CoSO4+H2O
3.(1)Al2O3+4(NH4)2SO4+6NH3↑+3H2O↑
(2)TiO2++(x+1)H2OTiO2·xH2O↓+2H+
4.(1)NH2Cl+2H2O===HClO+NH3·H2O
(2)SO2Cl2+2H2O===H2SO4+2HCl
(3)CH3COOCH2CH3+Na[Al(OH)4]+CH3COONa+CH3CH2OH
(4)2Ca5(PO4)3F+10H2SO4+5H2O===10CaSO4·0.5H2O+6H3PO4 +2HF↑
5.解析:(1)SrS溶于水电离出的硫离子水解生成氢氧根离子,使溶液呈碱性,化学方程式为SrS+2H2OH2S↑+Sr(OH)2。(2)“沉锶”过程中,可溶性Sr(OH)2溶液与二氧化碳反应生成碳酸锶沉淀和水,离子方程式为Sr2++2OH-+CO2===SrCO3↓+H2O。
答案:(1)SrS+2H2OH2S↑+Sr(OH)2
(2)Sr2++2OH-+CO2===SrCO3↓+H2O
命题点2 陌生氧化还原反应方程式的书写
1.解析:(2)结合题给信息可知,根据原子守恒和得失电子守恒可得化学方程式为Fe+AgCl+2HCl===FeCl3+Ag+H2↑。
(3)根据题图可知,O2为氧化剂,H+也参与反应,结合得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可得离子方程式为4Ag+4H++O2===4Ag++2H2O。
答案:(2)Fe+AgCl+2HCl===FeCl3+Ag+H2↑
(3)4Ag+4H++O2===4Ag++2H2O
2.2Co2++ClO-+5H2O===2Co(OH)3↓+Cl-+4H+
3.(1)9MnO2+2FeS+10H2SO49MnSO4+Fe2(SO4)3+10H2O
(2)4NO++3Cl-+2H2O
+2H++2H2O
(4)C6H12O6+12MnO2+12H2SO4===12MnSO4+18H2O+6CO2↑
(5)N2H4·H2O+H2SeO3===N2↑+Se↓+4H2O
4.(1)2NH3+3NaClO===N2+3H2O+3NaCl
(2)①4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
②14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2+++16H+
5.(1)①V2O3+O2+2NaCl+H2O2NaVO3+2HCl
②3V2O5+2NH33V2O4+N2+3H2O
(2)4Fe(CrO2)2+7O2+8Na2CO38Na2CrO4+2Fe2O3+8CO2
课后学习任务
1.(1)Fe2++NH3·H2O+===FeCO3↓++H2O
(2)4H++===Cl-+4ClO2↑+2H2O
+8OH-
(4)2As2S3+5O2+6H2O===4H3AsO4+6S
(5)2FeS2+30NaClO3+14H2SO4===30ClO2↑+Fe2(SO4)3+15Na2SO4+14H2O
2. 解析:(1)氧化剂与还原剂的物质的量之比为4∶1时,4 mol氧化剂得到4 mol电子时,1 mol还原剂失去4 mol电子,则P的化合价从+1价升高到+5价,氧化产物为H3PO4。(2)白磷(P4)与氢氧化钡溶液反应生成PH3气体和Ba(H2PO2)2,磷元素的化合价由0价变为-3价和+1价,根据得失电子守恒进行配平。
答案:(1)H3PO4 (2)2P4+3Ba(OH)2+6H2O===3Ba(H2PO2)2+2PH3↑
3. 2NH3+NO+NO22N2+3H2O
4.(1)MnCO3+H2SO4===MnSO4+H2O+CO2↑ (5)Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+ (6)2Li2CO3+8MnO2+O2↑
5. 解析:(1)“高温氯化”工序生成TiCl4和一种可燃性气体Y为CO,根据得失电子守恒和质量守恒配平化学方程式为TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO。(2)“浸出”目的是将难溶物Ca3(VO4)2转化成进入水相,以便后续沉钒,则“浸出”时Ca3(VO4)2和NH4HCO3、CO2反应生成NH4VO3、CaCO3和H2O,反应的离子方程式为Ca3(VO4)2++3CaCO3↓+H2O。(3)阳极TiC·TiO失去电子生成CO与Ti2+,根据得失电子守恒和电荷守恒配平电极反应式为:TiC·TiO-4e-===2Ti2++CO。
答案:(1)TiO2+2C+2Cl2TiCl4+2CO (2)Ca3(VO4)2++3CaCO3↓+H2O (3)TiC·TiO-4e-===2Ti2++CO
6. 解析:(1)浓硫酸与氯化钠固体在加热条件下反应生成硫酸氢钠和氯化氢气体,方程式为H2SO4(浓)+NaClHCl↑+NaHSO4。(2)由于与水发生反应,故溶液显酸性。+3Fe2(SO4)3+10Na2SO4。(4)过量的焦硫酸H2S2O7和苯在加热条件下发生取代反应得到苯磺酸,反应的方程式为
答案:(1)H2SO4(浓
(2)酸性
(3)10Na2S2O7+2Fe3O4+10Na2SO4
(4)
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