内容正文:
高考总复习 化学
第一章 物质及其变化
热点专攻3 信息型氧化还原
反应化学方程式的书写
1.信息型氧化还原反应化学方程式的书写是高考命题热点之一,主要出现在化工流程题、化学实验综合题中,要求考生从文字描述(或流程图)的信息中准确判断反应物和生成物,结合得失电子守恒、元素守恒等,进而配平相应的化学方程式,侧重考查考生的综合分析能力、逻辑推理能力和迁移应用能力。
2.“四步法”突破信息型氧化还原反应化学方程式的书写
【例】 (2022·辽宁卷)某工厂采用辉铋矿(主要成分为Bi2S3,含有FeS2、SiO2杂质)与软锰矿(主要成分为MnO2)联合焙烧法制备BiOCl和MnSO4,其工艺流程如下图所示。
已知:焙烧时,过量的MnO2分解为Mn2O3,FeS2转变为Fe2O3。
(1)Bi2S3在空气中单独焙烧生成Bi2O3,反应的化学方程式为______________________________________________________________。
(2)生成气体A的离子方程式为__________________________________
______________________________________________________________。
[思路剖析]
(1)解题步骤
(2)解题步骤
1.(2023·全国甲卷,节选)BaTiO3是一种压电材料。以BaSO4为原料,采用下列路线可制备粉状BaTiO3。
回答下列问题:
(1)“焙烧”后固体产物有BaCl2、易溶于水的BaS和微溶于水的CaS。“浸取”时主要反应的离子方程式为______________________________
______________________________________。
(2)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为____________
_____________________________________________________________。
答案:(1)Ca2++S2-===CaS↓
(2)BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2O===BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl
解析:(2)依据题给流程信息,“沉淀”反应中的反应物有BaCl2、TiCl4、(NH4)2C2O4,还有水,产物是BaTiO(C2O4)2,该反应属于非氧化还原反应,故“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为BaCl2+TiCl4+2(NH4)2C2O4+H2O===BaTiO(C2O4)2↓+4NH4Cl+2HCl。
2.综合利用炼锌矿渣[主要含铁酸镓Ga2(Fe2O4)3、铁酸锌ZnFe2O4]获得3种金属盐,并进一步利用镓盐制备具有优异光电性能的氮化镓(GaN) ,部分工艺流程如下图所示。
(1)“浸出”时ZnFe2O4发生反应的化学方程式为________________
________________________________________________________。
(2)在浸出液中加入H2O2的目的是_____________________________
_______(用离子方程式表示)。
(3)GaN可采用MOCVD (金属有机物化学气相沉积)技术制得:以合成的三甲基镓为原料,使其与NH3发生系列反应得到GaN和另一种产物,该过程的化学方程式为__________________________________________
_________________________________________________________________________________________________。
答案:(1)ZnFe2O4 + 4H2SO4 ===ZnSO4 + Fe2(SO4)3 +4H2O
(2)2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O
(3)Ga(CH3)3+ NH3===3CH4 + GaN
解析:(1)ZnFe2O4中Zn为+2价,Fe为+3价,加入硫酸后发生非氧化还原反应,化学方程式为ZnFe2O4 + 4H2SO4 ===ZnSO4 +Fe2(SO4)3+ 4H2O。
(2)在浸出液中加入H2O2的目的是将Fe2+氧化为Fe3+,则H2O2被还原生成H2O,离子方程式为2Fe2++H2O2+2H+===2Fe3++2H2O。
(3)以合成的三甲基镓为原料,与氨气发生一系列反应得到GaN,根据元素守恒可知,另外一种产物为甲烷,该反应的化学方程式为Ga(CH3)3+NH3===3CH4+GaN。
3.(2023·全国乙卷,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:
(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为__________________________
_____________________________________________________________。
(2)在电解槽中,发生电解反应的离子方程式为__________________
_____________________________________________________________。
(3)煅烧窑中,生成LiMn2O4反应的化学方程式是________________
____________________________________________________________。
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答案:(1)2Bi2S3+9O22Bi2O3+6SO2
(2)Mn2O3+2Cl-+6H+===2Mn2++Cl2↑+3H2O
答案:(1)MnCO3+H2SO4===MnSO4+CO2↑+H2O
(2)Mn2++2H2OMnO2↓+H2↑+2H+
(3)2Li2CO3+8MnO22CO2↑+O2↑+4LiMn2O4
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