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第三讲 氧化还原反应方程式的书写(思维建模课)
熟练掌握一般氧化还原反应方程式的书写和配平是学好氧化还原反应理论的基本技能,而高考常在无机综合、工艺流程及综合实验中考查陌生化学方程式的书写。考生在面对这类问题时,由于题给信息较新,涉及内容不是教材中的化学方程式,往往感觉难以下手。对于这一类化学方程式,只要抓住反应本质是否“有得失电子”进行配平即可,如反应中无电子转移则为非氧化还原反应,利用“原子守恒”思想即可配平;如反应中有电子转移则为氧化还原反应,利用氧化还原反应配平的方法,书写就会变得简单。
一、氧化还原反应方程式的配平
1.氧化还原反应方程式配平的基本原则
2.氧化还原反应方程式配平的一般步骤
[分类例析]
类型(一) 氧化还原反应方程式的一般配平方法
[例1] 配平化学方程式:
K2Cr2O7+ H2C2O4+ H2SO4
Cr2(SO4)3+ CO2↑+ K2SO4+ H2O。
[方法演示]
[对点训练]
1.正向配平
(1) HCl(浓)+ MnO2 Cl2↑+ MnCl2+ H2O
(2) Cu+ HNO3(稀) Cu(NO3)2+ NO↑+ H2O
(3) KI+ KIO3+ H2SO4 I2+ K2SO4+ H2O
2.逆向配平
(1) S+ KOH K2S+ K2SO3+ H2O
(2) P4+ KOH+ H2O K3PO4+ PH3↑
3.整体配平
(1) FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
(2) P+ CuSO4+ H2O Cu3P+ H3PO4+ H2SO4
4.含有未知数的配平
(1) CO+ NOx CO2+ N2
(2) Na2Sx+ NaClO+ NaOH Na2SO4+ NaCl+ H2O
5.有机物参与的氧化还原反应方程式的配平
(1) KClO3+ H2C2O4+ H2SO4 ClO2↑+ CO2↑+ KHSO4+ H2O
(2) C2H6O+ KMnO4+ H2SO4 K2SO4+ MnSO4+ CO2↑+ H2O
类型(二) 氧化还原反应方程式的补项配平
1.配平步骤
2.补项原则
条件
补项原则
酸性条件下
缺H或多O补H+,少O补H2O
碱性条件下
缺H或多O补H2O,少O补OH-
[例2] 完成以下氧化还原反应的离子方程式:
( )ClO-+( )Fe(OH)3+ ( )Cl-+( )Fe+
[方法演示]
[对点训练]
6.(1)将NaBiO3固体(黄色,微溶)加入MnSO4和H2SO4的混合溶液里,加热,溶液显紫色(Bi3+无色)。配平该反应的离子方程式:
NaBiO3+ Mn2++ Na++ Bi3++ +
(2)将高锰酸钾逐滴加入硫化钾溶液中发生如下反应,其中K2SO4和S的物质的量之比为3∶2。完成下列化学方程式:
KMnO4+ K2S+ K2MnO4+ K2SO4+ S↓+
二、新情境下陌生化学方程式的书写
1.陌生化学方程式书写的思路
首先根据题给材料中的信息写出部分反应物和生成物的化学式,再根据反应前后元素化合价有无变化判断反应类型:
元素化合价无变化
此反应为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律
元素化合价有变化
此反应为氧化还原反应,除遵循质量守恒定律外,还要遵循得失电子守恒定律。最后根据题目要求写出化学方程式或离子方程式(需要遵循电荷守恒定律)即可
2.非氧化还原反应方程式的书写
第一步
根据信息或流程信息确定主要物质
第二步
根据物质的反应规律或介质补加未指明的物质
第三步
根据质量(原子)守恒或电荷守恒配平
3.陌生氧化还原反应方程式书写的具体步骤
[分类例析]
类型(一) 根据叙述型信息书写化学方程式
[例3] 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: 。
[方法演示]
[对点训练]
1.按要求完成下列方程式。
(1)用酸性CO(NH2)2水溶液吸收NOx,吸收过程中存在HNO2与CO(NH2)2生成N2和CO2的反应。写出该反应的化学方程式: 。
(2)一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中B(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和[B(OH)4]-,其反应的离子方程式为 。
(3)一定条件下,CuCl2、K与F2反应生成KCl和化合物K2CuF4的化学方程式: 。
(4)将CO通入足量银氨溶液中生成单质银的化学方程式: 。
类型(二) 根据流程图、机理图信息书写化学方程式
[例4] 以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下:
写出酸溶1发生反应的化学方程式: 。
[方法演示]
(1)“瞻前”确定反应物
根据进料确定反应物:CuS+ +H2SO4。
(2)“顾后”确定生成物
根据出料中含有S,后续除锰生成MnCO3,说明酸溶1生成的是S和 。
(3)根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质:CuS+MnO2+H2SO4 。
(4)根据质量守恒补充并配平未发生氧化还原反应的物质: 。
(5)检查质量、得失电子是否守恒。
[对点训练]
2.(2024·江苏卷·节选)贵金属银应用广泛。
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。
(1)纳米Ag溶解产生Ag+的离子方程式为 。
(2)实验表明溶解氧浓度过高,纳米Ag的抗菌性能下降,主要原因是 。
3.碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是Cu2Te,含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收金属,其工艺流程如图:
已知:TeO2微溶于水,易与较浓的强酸、强碱反应。回答下列问题:
(1)已知Te为第ⅥA族元素,TeO2被浓NaOH溶液溶解,所生成盐的化学式为 。
(2)“酸浸1”过程中,控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式为 ;
“还原”过程中,发生反应的离子方程式为 。
课下请完成课时跟踪检测(六)
热考主题(2)——传统文化中的氧化还原反应
借助传统文化考查氧化还原反应的基础知识是近几年热考的知识点,此类试题命题角度新、灵活多变,试题难度不大,属于起点高,落点低的试题。旨在让学生在学习化学知识的同时能够感受中华文化的博大精深,培树民族自信心和自豪感。 (本主题训练见作业分册P367,课下挤时自主完成)
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