内容正文:
第三讲 氧化还原反应方程式的书写(综合应用课)
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。
真题集训——悟多彩考法
1.(2024·安徽卷·节选)精炼铜产生的铜阳极泥富含Cu、Ag、Au等多种元素。研究人员设计了一种从铜阳极泥中分离提取金和银的流程,如图所示。
“浸取2”步骤中,单质金转化为HAuCl4的化学方程式为
。
2.(2024·黑吉辽卷·节选)中国是世界上最早利用细菌冶金的国家。已知金属硫化物在“细菌氧化”时转化为硫酸盐,某工厂用细菌冶金技术处理载金硫化矿粉(其中细小的Au颗粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶炼金,工艺流程如下:
(1)“细菌氧化”中,FeS2发生反应的离子方程式为 。
(2)滤液②经H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-转化为ZnSO4和HCN的化学方程式为 。
3.(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”步骤中碳粉的主要作用是 。
(2)“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 。
(3)“沉淀”步骤中生成BaTiO(C2O4)2的化学方程式为 。
关键能力——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整体配平
[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.整体配平法
(1) FeS2+ O2 Fe2O3+ SO2
(2) P+ CuSO4+ H2O Cu3P+ H3PO4+ H2SO4
(3) FexS+ HCl S+ FeCl2+ H2S
4.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]
5.(1) Mn+ H2O2+ Mn2++ O2↑+ H2O
(2)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++ +
(3)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↓+
常见考法——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.(2025·苏州期中节选)工业上利用FeS和NaClO等物质处理含砷酸性废水[砷主要以亚砷酸(H3AsO3,三元弱酸)形式存在],步骤如下。
已知:As2S3(s)+3S2-(aq)2As(aq)
(1)沉砷、碱浸:向该含砷酸性废水中加入FeS,将H3AsO3转化为As2S3沉淀。过滤后向滤渣中加入足量NaOH溶液,发生反应As2S3+6NaOHNa3AsO3+Na3AsS3+3H2O。
①沉砷过程的离子方程式为 。
②沉砷过程中不能用Na2S代替FeS,请从平衡移动的角度解释原因 。
(2)氧化脱硫:碱浸后的滤液中加入NaClO。写出NaClO氧化Na3AsS3生成硫单质和Na3AsO4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.(2025·南京一模)处理废水中Cr(Ⅵ)的常用方法包括绿矾还原法、铁粉还原法和离子交换法等。含Cr(Ⅵ)物种浓度随pH的变化如下图所示。
(1)绿矾还原法。FeSO4·7H2O去除废水中的Cr(Ⅵ)经过“酸化—还原—沉淀”的过程。“还原”时,HCr被还原成Cr3+的离子方程式为 。
(2)离子交换法。阴离子交换树脂(ROH,R为高分子阳离子骨架)去除酸性废水中Cr(Ⅵ)的原理为2ROH+Cr2R2Cr2O7+2OH-。树脂失效后,用NaOH溶液将树脂再生,发生反应的化学方程式为
。
3.根据图示信息书写方程式。
(1)NaN3是一种易溶于水(NaN3Na++)的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下:
①反应Ⅰ的化学方程式为 。
②销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为 (被氧化为N2)。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为 。
课下请完成课时跟踪检测(六)
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