内容正文:
第一章 化学物质及其变化
热点强化2 新情境方程式的书写
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
【讲·热点归纳】
【练·热点突破】
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【讲·热点归纳】
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1.新情境中化学(或离子)方程式的书写思路
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:
(1)元素化合价无变化则为非氧化还原反应,遵循质量守恒定律;
(2)元素化合价有变化则为氧化还原反应,既遵循质量守恒定律,又遵循得失电子守恒规律。
2.新情境中氧化还原反应方程式的书写流程
3.循环转化关系图中物质的判断及方程式的书写
如氮的氧化物是大气污染物之一,如图为科研人员探究消除氮氧化物的反应机理。
(1)根据示意图中的箭头方向分清反应物、生成物:箭头进入的是反应物,该图中反应物为 ,箭头出去的是生成物,该图中生成物为 、 。
NO
O2
N2
(2)若上一步反应生成某物质,下一步该物质又参加反应,则该物质为中间产物,该图中中间产物为 、 。
Ni3+
O-
(3)若某物质参加反应,后又生成该物质,则该物质为催化剂,该图中催化剂为 。
Ni2+
(4)过程Ⅰ对应的化学反应为 ,过程Ⅱ对应的化学反应为 ,整个过
程反应方程式为 。
2Ni2++2NO===2Ni3++2O-+N2
2Ni3++2O-===2Ni2++O2↑
2NO O2+N2
【练·热点突破】
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一、根据“陈述信息”书写方程式
1.(2024·江苏卷)(1)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
。
Fe+AgCl+2HCl===FeCl3+Ag+H2↑
解析:在足量0.5 mol·L-1盐酸中静置,铁将AgCl转化为单质Ag,反应的化学方程式为Fe+AgCl+2HCl===FeCl3+Ag+H2↑。
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(2)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
。
4Ag+O2+4H+===4Ag++2H2O
解析: 纳米Ag溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为4Ag+O2+4H+===4Ag++2H2O。
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2.(2023·辽宁卷)(1)Co(OH)2可被氧化成CoO(OH),该反应的化学方程式为 。
4Co(OH)2+O2===4CoO(OH)+2H2O
(2)在pH=4的溶液中,Mn2+被过一硫酸(H2SO5)氧化为MnO2,该反应的离子方程式为 (H2SO5的电离第一步完全,第二步微弱)。
Mn2++HS+H2O===MnO2↓+S+3H+
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3.(2023·北京卷) “浸银”时,使用过量FeCl3、HCl和CaCl2的混合液作为浸出剂,将Ag2S中的银以形式浸出。将“浸银”反应的离子方程式补充完整:
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Cl-
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Fe2+
解析:Ag2S中S元素化合价升高,Fe元素化合价降低,根据得失电子守恒、元素守恒,该离子方程式为2Fe3++Ag2S+4Cl- ⥫⥬ 2Fe2++2+S。
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二、根据“反应机理”书写方程式
4.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++4S+4H+。
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(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式:
①反应Ⅰ: 。
②反应Ⅱ: 。
4Fe(NO)2++O2+4H+===4Fe3++4NO+2H2O
14Fe3++FeS2+8H2O===15Fe2++2S+16H+
(2)NO在总反应中的作用是 。
作催化剂
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5.NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去)。
2NH3 +3NaClO===N2+3H2O+3NaCl
NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为
。
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三、根据“流程信息”书写方程式
6.NaN3是一种易溶于水(NaN3===Na++)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:
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(1)反应Ⅰ的化学方程式为 。
2NaNH2+N2O NaN3+NH3+NaOH
解析:钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程为金属Na与液氨反应生成NaNH2和H2,加热硝酸铵发生反应NH4NO3 N2O↑+2H2O↑获得N2O,NaNH2和N2O加热到210~220 ℃发生反应2NaNH2+N2O NaN3+NH3+NaOH,生成NaN3,分离出NaOH得到NaN3。
(1)反应Ⅰ是NaNH2、N2O在210~220 ℃发生氧化还原反应产生NaN3、NH3、NaOH,该反应的化学方程式为2NaNH2+N2O NaN3+NH3+NaOH。
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(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)。
ClO-+2+H2O===Cl-+2OH-+3N2↑
解析:NaClO具有强氧化性,NaN3具有还原性,二者会发生氧化还原反应产生NaCl、NaOH、N2,根据电子守恒、电荷守恒、原子守恒,结合物质的拆分原则,可得该反应的离子方程式为ClO-+2+H2O===Cl-+2OH-+3N2↑。
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7.(2023·湖北卷,节选)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2进行氯化处理以回收Li、Co等金属,工艺路线如下:
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回答下列问题:
(1)烧渣是LiCl、CoCl2和SiO2的混合物,“500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,用化学方程式表示其原因:
。
SiCl4+3H2O===H2SiO3+4HCl↑(或SiCl4+4H2O===4HCl↑+H4SiO4)
解析: “500 ℃焙烧”后剩余的SiCl4应先除去,否则水浸时会产生大量烟雾,其原因是SiCl4遇水发生水解反应,化学方程式为SiCl4+3H2O===H2SiO3+4HCl↑或SiCl4+4H2O===4HCl↑+H4SiO4。
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(2)“850 ℃煅烧”时的化学方程式为 。
6Co(OH)2+O2 2Co3O4+6H2O
解析: “850 ℃煅烧”时,Co(OH)2与O2反应生成Co3O4和H2O,该反应的化学方程式为6Co(OH)2+O2 2Co3O4+6H2O。
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新情境下方程式书写的正误判断
(2024·湖南卷)下列过程中,对应的反应方程式①错误的是( )
选项 过程 化学方程式或离子方程式
A 《天工开物》记载用炉甘石(ZnCO3)②火法炼锌③ 2ZnCO3+C2Zn+3CO2↑④
B CaH2②用作野外生氢剂③ CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑④
C 饱和Na2CO3②溶液浸泡锅炉水垢③ CaSO4(s)+C(aq) ⥫⥬ CaCO3(s)+S(aq)④
D 绿矾(FeSO4·7H2O)②
处理酸性工业废水中的Cr2③ 6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++
2Cr3++7H2O④
A
[信息获取] ①无主题形式;化学方程式+离子方程式正误的判断;②给出研究对象;③给出相应目的;④给出对应的反应方程式。
[教材溯源] C项源于人教版选择性必修1第85页中沉淀转化的相关内容。
[解析] A.火法炼锌过程中C作还原剂,ZnCO3在高温条件下分解为ZnO、CO2,CO2与C在高温条件下反应生成还原性气体CO,CO还原ZnO生成Zn,因此总反应为ZnCO3+2CZn+3CO↑,故A项错误;B.CaH2为活泼金属氢化物,因此能与H2O发生归中反应生成碱和氢气,反应方程式为CaH2+2H2O===Ca(OH)2+2H2↑,故B项正确;C.锅炉水垢中主要成分为CaSO4、MgCO3等,由于溶解性:CaSO4>CaCO3,因此向锅炉水垢中加入饱和Na2CO3溶液,根据难溶物转化原则可知CaSO4转化为CaCO3,反应方程式为CaSO4(s)+C(aq) CaCO3(s)+S(aq),故C项正确;D.Cr2具有强氧化性,加入具有还原性的Fe2+,二者发生氧化还原反应生成Fe3+、Cr3+,Cr元素化合价由+6价降低至+3价,Fe元素化合价由+2价升高至+3价,根据守恒规则可知反应的离子方程式为6Fe2++Cr2+14H+===6Fe3++2Cr3++7H2O,故D项正确。
Fe3++Ag2S+ ⥫⥬ +2+S
$$