微专题01 情境方程式的书写与配平（培优讲义）2026年高考化学二轮复习高效培优系列

该高中化学高考复习讲义聚焦情境方程式书写与配平核心考点，涵盖氧化还原、非氧化还原、反应机理及电化学四大类，按考情精析、重难考点深解、解题思维优化、题型分类的逻辑架构知识体系，通过考点梳理、方法建模、真题精讲、分层训练四环节，帮助学生构建完整解题框架，突破配平与产物推断难点。 讲义融入科学思维与模型认知素养，创新设计“价态-条件-产物”三维推导模型和守恒校验法，如工业流程题采用定位反应步骤、推导产物、配平验证的五步法教学。设置基础巩固与培优提升分层练习，配合典例变式训练，助力学生高效掌握高考高频题型，为教师把控复习节奏、实施精准教学提供有力支持。

微专题01 情境方程式的书写与配平 目录 第一部分 考情精析 第二部分 重难考点深解 【考点01】新情境下氧化还原反应方程式书写与配平 【考点02】新情境下非氧化还原反应方程式书写与配平 【考点03】新反应机理中反应方程式书写与配平 【考点04】新情境下电化学方程式书写与配平 第三部分 解题思维优化 【题型01】考查新情境下工业流程中方程式书写与配平 【题型02】考查新情境下实验中方程式书写与配平 【题型03】考查新情境下电化学方程式书写 【题型04】考查新情境下反应机理中方程式书写 核心考向聚焦 主战场转移：情境载体将更贴近实际，关联真实生产与环保场景；跨学科融合趋势明显，拓宽考查知识边界；题型将聚焦工艺流程，对信息解读能力要求提高；非氧化还原反应穿插考查，将注重反应本质理解。 核心价值：其核心功能是作为“化学世界的通用语言”，在书写相关方程式时，考生会接触到污染物的转化路径和无害化处理方法，这能潜移默化地传递绿色化学思想和可持续发展理念，引导考生树立环保责任意识，实现学科育人与立德树人的统一。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：本专题重点考查“证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想”素养。构建化学反应的思维框架，学会通过证据推导结论，契合化学学科的推理逻辑，树立“物质处于动态转化中，且转化遵循守恒法则”的观念，深化对化学反应本质的理解。 培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非“不懂”，而在于：产物推断易出错，知识迁移存在障碍；复杂反应配平难，守恒思维运用不熟练；信息解读能力不足，难以抓取关键条件；特殊反应类型薄弱，应对模式化问题受限；教学与训练模式固化，难以突破能力天花板。 命题前瞻与备考策略 预测：2026年考题大概率会以更新颖的实用化、前沿化场景为载体，紧扣新课标中绿色化学、材料科学等核心领域。一方面，工业流程题仍是主流考查场景，可能会引入新型矿产回收、新能源材料制备（如锂电池正极材料合成、氢能相关催化反应）、可降解材料生产等新流程，要求考生从中提炼反应写出方程式；另一方面，环保类情境会进一步强化，比如新型脱硝脱硫工艺、工业废水深度处理、污染物资源化转化等场景，既契合绿色化学理念，又能考查物质转化规律。此外，可能会出现少量生物化学交叉情境，如生物酶催化下的有机反应，不过反应本质仍以基础氧化还原或复分解反应为主。 策略：备考应筑牢知识根基，搭建产物推断的思维框架，拆解配平方法，强化守恒思维的灵活运用，优化训练模式，提升信息解读与迁移能力。 重点训练：1.设计分层情境化专项训练。2.增加多步反应与循环反应训练。 ◇考点 01 新情境下氧化还原反应方程式书写与配平 一、重难点知识归纳 1、新情境氧化还原反应化学（离子）方程式的书写程序 （1）根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价；根据溶液的酸碱性确定未知物的类别。 （2）根据电子得失守恒配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的计量数。 （3）根据溶液的酸碱性确定参与反应的H+或OH-或H2O。 （4）根据电荷守恒配平离子电荷数。 （5）根据原子守恒确定并配平其他物质 2、熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物 （1）常见的氧化剂及还原产物预测 氧化剂 还原产物 KMnO4 Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性) K2Cr2O7(酸性) Cr3＋ 浓硝酸 NO2 稀硝酸 NO H2SO4(浓) SO2 X2(卤素单质) X－ H2O2 OH－(碱性)；H2O(酸性) Na2O2 NaOH(或Na2CO3) Cl2 Cl－ HClO、NaClO、Ca(ClO)2(或ClO－) Cl－、Cl2 NaClO3 Cl2、ClO2、Cl－ PbO2 Pb2＋ Fe3＋ Fe2＋ （2）常见的还原剂及氧化产物预测 还原剂 氧化产物 Fe2＋ Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性) SO2(或H2SO3、SO、NaHSO3) SO S2－(或H2S、NaHS) S、SO2(或SO)、SO H2C2O4、C2O CO、CO2 H2O2 O2 I－(或HI、NaI) I2、IO CO CO2 金属单质(Zn、Fe、Cu等) Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋ H2 H＋(酸性)、H2O(碱性) 3．掌握书写信息型氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤(4步法) 第1步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 第2步：按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步：根据电荷守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。 第4步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 4. 氧化还原反应化学（离子）方程式的配平步骤： ① 标出化合价变化了的元素的化合价。 ② 列变化：分别标出化合价升高数和化合价降低数 ③ 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。 ④ 利用元素守恒，观察配平其他物质 5. “补缺”的技巧——缺项化学（离子）方程式的配平： 配平化学（离子）方程式时，有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒，总的原则是酸性溶液中不能出现OH-，碱性溶液中不能出现H+，具体方法如下： 酸性环境 碱性环境 反应物中少氧 左边加H2O，右边加H+ 左边加OH-，右边加H2O 反应物中多氧 左边加H+，右边加H2O 左边加H2O，右边加OH- 【易错提醒】绝不可能出现的情况：H+→OH- 或者OH-→H+。 二、培优瓶颈 瓶颈1：陌生体系中“氧化剂/还原剂-产物”推导的“三重障碍” 新情境下，反应物/产物常以陌生化合物（如高价态氧化物、复杂离子、有机中间体）或工业流程片段呈现，学生难以快速建立“价态变化-产物形态”的关联，核心障碍集中在： 1.价态判断障碍——复杂化合物的价态计算失误 高考高频陌生物种（如CrO5、H2S2O8、NH2OH、LiCoO2、Na2S2O3）的价态计算，学生易因“固定思维”出错： （1）误判特殊结构的元素价态：如CrO5中存在过氧键（-O-O-），O的价态并非全为-2（实际4个O为-1，1个O为-2，Cr为+6）；H2S2O8中含过氧键，S为+6而非+7； （2）忽略“离子团的整体电荷”：如NH2OH（羟胺）中，N的价态计算需考虑OH-的影响（N：x+3×(+1)+(-1)=0→x=-1）。 2.产物预判障碍——反应条件与价态趋势的匹配失误 高考命题中，“反应条件决定产物”的特征极为明显，学生易忽略“隐性条件”： （1）酸性/碱性环境对产物的影响：如MnO4-的还原产物（酸性→Mn2+、中性→MnO2、碱性→MnO42-）、ClO⁻的还原产物（酸性→Cl-、碱性→Cl-或ClO3-）； （2）反应物用量对产物的影响：如FeBr2与Cl2反应（Cl2少量→Fe2+优先被氧化，Cl2过量→Fe2+、Br-均被氧化）； （3）工业流程中的“目标产物导向”：如矿石浸出时，氧化剂的选择需匹配“最终要制备的金属离子”（如浸出FeO时，用稀HNO3氧化，产物为Fe3+而非Fe2+）。 3.隐含粒子遗漏障碍——溶液环境与体系粒子的关联失误 高考题中，“隐含反应物/产物”是高频失分点，学生易忽略： （1）溶液体系的默认粒子：酸性条件（如H2SO4介质）必补H+和H2O，碱性条件（如NaOH介质）必补OH-和H2O，中性条件（如NaCl溶液）优先补H2O； （2）电化学体系的电解质参与：如锂硫电池中，Li+参与电极反应；碱性氢氧燃料电池中，OH-参与负极反应（H2+2OH--2e-=2H2O）； （3）实验情境的隐含产物：如“气体通入淀粉KI溶液变蓝”暗示产物含氧化剂（如Cl2、Fe3+），“溶液呈血红色”暗示产物含Fe3+。 瓶颈2：复杂反应配平的“逻辑断裂与方法误用” 培优学生虽熟练掌握“化合价升降法”，但在高考高频的“多元素变价、歧化/归中反应、离子反应”中，常出现“局部配平正确，整体失衡”的问题： 1.多元素变价的“升降价总数计算偏差” 高考真题中，多元素变价反应（如FeS2+O2→Fe2O3+SO2、Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+NO+H2SO4）是培优重点，学生易： （1）漏算“整体变价”：如FeS2中Fe（+2→+3）和S（-1→+4）同时升价，需计算“1个FeS2的总升价数”（1+2×5=11），而非单独计算Fe或S； （2）误将“未变价元素计入”：如Cu2S与HNO3反应中，部分HNO3作酸（生成Cu(NO3)2），部分作氧化剂（生成NO），需区分“变价N”和“不变价N”，避免升降价总数计算错误。 2.歧化/归中反应的“价态交叉违规” 高考常考歧化反应（如Cl2与热NaOH反应、S与浓NaOH反应）和归中反应（如H2S与浓H2SO4反应、NO2与H2O反应），学生易： （1）违反“价态不交叉”原则：如H2S与浓H2SO4反应，S的价态变化应为-2→0、+6→+4（交叉点为0和+4，不交叉），而非-2→+4、+6→0（交叉违规）； （2）歧化反应中“升降价数不相等”：如Cl2与热NaOH反应（3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O），部分学生配平时忽略“5个Cl-降1价，1个ClO3-升5价”，导致升降价总数不匹配。 3.离子方程式的“电荷守恒遗漏” 高考对离子方程式配平的考查，核心是“三大守恒”（原子守恒、化合价升降守恒、电荷守恒）的综合应用，学生易： （1）仅关注原子和升降价守恒，忽略电荷平衡：如酸性条件下MnO4-氧化Fe2+的反应，配平后未验证“左边正电荷总数=右边正电荷总数”（正确方程式：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，左边电荷：-1+5×(+2)+8×(+1)=+17，右边：+2+5×(+3)=+17）； （2）补环境粒子时电荷失衡：如碱性条件下ClO-氧化Fe(OH)3的反应，误补H+导致电荷不守恒（正确补OH-：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O）。 瓶颈3：真实情境下“复杂反应体系”的“拆解与整合能力不足” 高考命题越来越倾向“真实情境中的复杂反应”（如催化反应、多步反应叠加、工业连续氧化还原），学生易陷入“逐步推导”的误区，导致： 1.催化反应的“中间产物与催化剂混淆” 高考常考催化反应（如合成氨、催化氧化SO₂、汽车尾气处理），学生易： （1）无法区分“催化剂”和“中间产物”：如用MnO₂催化H2O2分解，总反应需抵消中间产物（MnO2先与H2O2反应生成MnO3，再分解生成MnO2和O2），部分学生将中间产物写入总方程式； （2）忽略“催化剂的价态循环”：如Fe3+催化H2O2分解，Fe3+先被还原为Fe2+，再被H2O2氧化为Fe3+，总反应中Fe3+的量不变，学生易遗漏“价态循环”导致配平错误。 2.工业流程的“信息筛选与反应聚焦失误” 工业流程题中，氧化还原反应常嵌入“浸出、净化、制备”等环节，学生易： （1）被“无关信息干扰”：如从铬铁矿（FeCr2O4）制备K2Cr2O7的流程中，涉及“焙烧（氧化）、浸出、酸化、结晶”等步骤，学生难以锁定“焙烧时的氧化还原反应”（FeCr2O4+O2+Na2CO3→Na2CrO4+Fe2O3+CO2）； （2）忽略“流程中的物质转化关系”：如浸出液中的CrO42-在酸性条件下转化为Cr2O72-，该反应虽非氧化还原反应，但影响后续氧化还原反应的产物形态。 3.有机氧化还原的“价态判断与配平障碍” 高考有机化学与氧化还原的结合点（如醇、醛、羧酸的转化，烯烃的氧化断裂），学生易： （1）不会计算有机化合物中C的价态：如乙醇（C2H5OH）中C的价态=（4×2-6×1-1×2）/2=-2，乙醛（CH3CHO）中C的价态=（4×2-4×1-1×2）/2=-1，乙酸（CH3COOH）中C的价态=（4×2-4×1-2×2）/2=0，无法通过“价态变化”判断氧化还原方向； （2）忽略“有机反应的氧化剂/还原剂”：如乙醛被银氨溶液氧化为乙酸铵，银氨离子（[Ag(NH3)2]+）被还原为Ag，学生易遗漏“NH3的参与”导致方程式书写错误。 瓶颈4：解题习惯与应试策略的“精细化不足” 培优学生常因“追求速度”或“思维定势”，在细节上失分，核心问题： 1.步骤缺失导致“连锁错误”：未遵循“先标价→再推产物→配升降价→补环境粒子→验证守恒”的完整步骤，如直接凭经验写产物，导致价态变化判断错误，后续配平全错； 2.验证环节遗漏导致“隐性失误”：配平后未验证“三大守恒”，如原子守恒中O的个数不相等、电荷守恒中离子电荷失衡，这类错误在高考中极易被忽略； 3.对“命题陷阱”的敏感度不足：高考题常设置“陷阱”：如“无色溶液”排除MnO4-、Fe3+等有色产物；“酸性条件”限制OH-的存在；“不产生污染气体”暗示氧化剂的还原产物为N2、H2O等，学生易忽略这些条件导致产物书写错误。 三、突破瓶颈 1.构建“价态-条件-产物”的三维推导模型，解决“产物判断”难题； 2.强化“整体配平+守恒验证”的逻辑链，解决“配平失误”问题； 3.聚焦“真实情境的核心转化”，提升“复杂体系拆解”能力； 4.养成“标准化解题流程”，避免细节失分。通过靶向训练和方法建模，学生可从“被动应对”转向“主动推导”，真正掌握这类题型的解题本质，适应高考的核心价值导向和考向变化。 ◇考点 02 新情境下非氧化还原反应方程式书写与配平 一、重难点知识归纳 新情境下非氧化还原类化学（离子）方程式的书写，因没有涉及元素化合物的变化，故组成物质的各元素在发生反应时复分解重组，生成常见物质，一般用观察法即可配平。 1、书写非氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤: ①根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。 ②配平化学方程式。 ③注明化学方程式发生的条件并注明“↑”、“↓”。  2、书写技巧 （1）运用“证据→推理→符号”思路书写新情况化学（离子）方程式的基本过程如下：“读”取题目中的有效信息(证据)，写出反应物和生成物的符号(推理＋表征)，再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，即可轻松写出规范的方程式。源:学科网ZXXK] （2）根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写化学（离子）方程式，如酸(酸式盐)与碱可发生中和反应、强酸与弱酸盐可以反应。 （3）根据“广义”的水解书写化学（离子）方程式：广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。 （4）根据对热稳定性的理解书写化学（离子）方程式，如铵盐、弱酸酸式盐、难溶氢氧化物、难溶碳酸盐受热易分解。 （5）多元弱酸盐与其多元弱酸反应生成其酸式盐。 3.非氧化还原反应的本质遵循“物质类别转化规律” 非氧化还原反应的本质是化学键的重组（无元素化合价变化），核心依据物质类别性质推导产物： （1）酸+碱→盐+水（中和反应，含弱酸、弱碱的反应需注意产物为弱电解质）； （2）酸+盐→新酸+新盐（遵循“强酸制弱酸”“难挥发性酸制易挥发性酸”规律）； （3）碱+盐→新碱+新盐（需满足“生成沉淀、弱电解质或气体”条件）； （4）盐+盐→两种新盐（至少一种为沉淀或弱电解质）； （5）氧化物+酸/碱→盐+水（酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应，两性氧化物需结合酸碱性环境）； （6）水解反应（盐类水解、双水解，遵循“谁弱谁水解，越弱越水解”，Al3＋、Fe3+、Mg2+与AlO、HCO、CO、S2-等会发生双水解反应）； （7）分解反应（非氧化还原型，如盐的分解、结晶水合物失水，需结合温度、压强条件）； （8）配位反应[中心离子（如金属离子）与配体（如NH3、OH-、Cl-）结合生成配合物，无化合价变化，需体现配位键的形成，常见的络合物：[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4](OH)2、[Fe(SCN)3] 、[Cu(NH3)4]SO4、K3[Fe(CN)6]、Fe3[Fe(CN)6]2、Na3AlF6]。 4.新情境下非氧化还原反应方程式书写与配平解题五步法 第一步：解构情境，提取核心信息 （1）圈画关键术语：明确反应场景（工业流程步骤如“酸溶”“沉锰”“煅烧”；实验操作如“加过量NaOH溶液”“通入CO2”）； （2）确定反应物与目标产物：从题干中直接提取（如“用氨水浸取ZnO”，反应物为ZnO和NH3・H2O，产物含Zn2+的配合物或Zn(OH)2）； （3）分析反应环境：根据“酸性”“碱性”“中性”“熔融态”判断是否需要补项（如酸性条件无OH-，碱性条件无H+）。 第二步：依据物质类别，推导产物 （1）归类反应物类型：判断反应物属于酸、碱、盐、氧化物、单质（非氧化还原反应中单质参与较少，多为氧化物与酸碱、盐与盐反应）； （2）应用转化规律：如碱性氧化物（如FeO）与强酸（如H2SO4）反应生成盐（FeSO₄）和水；弱酸盐（如Na2CO3）与强酸（如HCl）反应生成新盐（NaCl）、弱酸（H2CO3，分解为CO2和H2O）； （3）结合情境修正产物：如“用NH3・H2O浸取Al2O3”，因氨水为弱碱，Al2O3反应生成Al(OH)3沉淀（而非AlO2-，强碱性条件才生成AlO2-）。 第三步：补全缺项物质（若有） （1）酸性环境：若方程式两边O原子不守恒，左边加H2O，右边补H+；或左边加H+，右边补H2O（如Na2SiO3与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl，无需补项；若为离子方程式：SiO32-+2H+=H2SiO3↓）； （2）碱性环境：左边加H2O，右边补OH-；或左边加OH-，右边补H2O（如Al(OH)3与NaOH反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，补H2O配平O原子）； （3）中性环境：优先用H2O补平O和H原子（如CaCl2与Na2CO3反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，无缺项）。 第四步：配平方程式（原子守恒为核心） （1）观察法：适用于简单反应（如氧化物与酸、碱的反应），直接调整系数使原子守恒（如CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，系数均为1）； （2）设“1”法：复杂反应设核心物质系数为1，再配平其他物质（如NaAlO2溶液中通入过量CO2：NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，配平后：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3）； （3）离子方程式配平：先配平原子守恒，再用电荷守恒验证（如Fe3+与HCO3-双水解：Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑，原子守恒+电荷守恒均满足）。 第五步：验证规范，避免细节错误 （1）检查守恒：原子守恒（各元素个数相等）、电荷守恒（离子方程式）； （2）检查符号：状态符号（↓、↑）、可逆符号（⇌）、反应条件是否标注正确； （3）检查产物合理性：是否符合情境要求（如“低温反应”是否生成不稳定产物，“过量试剂”是否影响产物形态，如过量NaOH与AlCl₃反应生成NaAlO2而非Al(OH)3）。 二、培优瓶颈 瓶颈1：陌生情境下“反应本质判断”的“思维定势与迁移障碍” 非氧化还原反应的核心是“物质结构与性质匹配”（如离子交换、化学键重组、微粒结合方式变化），但新情境中陌生物种、复杂体系易导致学生判断失误： 1.误将非氧化还原反应归为氧化还原反应 高考常考“无变价元素参与的复杂反应”（如陌生盐的水解、配位化合物的生成、沉淀转化），学生易因“物种陌生”误判为氧化还原反应，例如：工业上用NH4HCO3与NaCl制备NaHCO3的反应（NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl），学生易误判为氧化还原反应，实则是利用溶解度差异的复分解反应；陷阱：含高价态元素的化合物（如K2CrO4、Na2FeO4）参与反应时，若未明确标注价态变化，可能仅发生复分解反应（如CrO42-与H+反应生成Cr2O72-），而非氧化还原反应。 2.无法迁移“基础反应规律”到陌生体系 培优学生对教材中典型非氧化还原反应（如复分解、水解）的规律掌握扎实，但在陌生物种中难以应用： （1）复分解反应：忽略“强酸制弱酸、强碱制弱碱、难溶物制更难溶物”的本质（如用H2S与CuSO4溶液反应制备CuS，虽H2S是弱酸，但因CuS极难溶，反应可发生：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4）； （2）水解反应：无法迁移“盐类水解的‘谁强显谁性’‘分步水解’规律”到陌生盐（如Al2S3的水解，因Al3+水解显酸性、S2-水解显碱性，相互促进彻底水解：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑）； （3）配位反应：对“配位键形成条件”（中心离子有空轨道、配体有孤电子对）理解不深，无法推导配位产物（如向AgNO₃溶液中滴加氨水，先生成AgOH沉淀，后生成[Ag(NH3)2]+，学生易遗漏配位产物的结构）。 3.忽略“反应条件对反应本质的影响” 高考命题中，反应条件（温度、浓度、pH）是决定非氧化还原反应方向和产物的关键，学生易忽略： （1）温度影响：如Na2SO4与CaCl2在常温下生成CaSO4沉淀（Na2SO4+CaCl2=CaSO4↓+2NaCl），但高温下CaSO4与C反应则为氧化还原反应（需区分条件差异）； （2）pH影响：如Fe3+与HCO3-在中性溶液中发生相互促进的水解反应（Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑），而在强酸性溶液中仅发生H+与HCO3-的复分解反应（H++HCO3-=CO2↑+H2O）； （3）浓度影响：如浓盐酸与浓硝酸混合生成王水（HNO3+3HCl=NOCl↑+2H2O+Cl2↑），该反应虽含Cl元素价态变化，但本质是浓度驱动的配位-氧化还原耦合反应，学生易单纯归为复分解反应。 瓶颈2：陌生物种的“产物推导”的“信息提取与性质关联不足” 非氧化还原反应的产物推导依赖“反应物性质、情境信息、守恒约束”，但新情境中信息隐蔽、物种复杂，学生易陷入“无头绪推导”： （1）无法从情境中提取“关键反应线索” 工业流程、实验探究题中，反应线索常隐含在“操作步骤、物质转化、现象描述”中，学生易遗漏： ①工业流程：如从硼镁矿（Mg2B2O5・H2O）制备硼酸（H3BO3）的流程中，“加硫酸浸出”暗示复分解反应（Mg2B2O5・H2O+H2SO4+H2O=2H3BO3+MgSO4），学生易忽略“结晶水参与反应”； ②实验现象：如“向某溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，滴加氯水后变红”，隐含Fe2+与Cl2的氧化还原反应，但“向AgCl悬浊液中滴加KI溶液，白色沉淀变为黄色”则是沉淀转化的非氧化还原反应（AgCl+KI=AgI↓+KCl），学生易混淆现象对应的反应类型； ③新型材料：如制备MOFs材料（金属有机框架）时，金属离子与有机配体（如对苯二甲酸）发生配位反应，学生易因不熟悉配体结构而无法写出产物。 （2）陌生物种的“性质预判失误” 非氧化还原反应的产物推导核心是“性质匹配”（如酸性物质与碱性物质反应生成盐和水、易水解离子与水电离的H+/OH-反应），学生易因“陌生物种性质未知”导致推导错误： ①酸性/碱性判断：如陌生酸（如H3PO2、HBO2）的酸性强弱、是否为多元酸，学生无法通过“中心元素非金属性、结构中羟基数目”预判（如H3PO2是一元酸，仅1个羟基电离出H+，与NaOH反应生成NaH2PO2）； ②水解性判断：如陌生离子（如AlO2-、ClO-、FeO42-）的水解方向，学生易忽略“离子的酸碱性”（如AlO2-水解显碱性：AlO2-+2H2O⇌Al(OH)3+OH-）； ③配位性判断：如过渡金属离子（如Cu2+、Fe3+）与陌生配体（如NH3、CN-、EDTA）的配位比，学生易因不熟悉配体的配位齿数而写错产物（如Cu2+与NH3的配位比为1:4，生成[Cu(NH3)4]2+）。 （3）隐含产物/反应物的“遗漏障碍” 非氧化还原反应中，隐含粒子（如H2O、H+、OH-、CO2）是高频失分点，学生易忽略： ①溶液体系：如酸性条件下反应补H+和H2O，碱性条件下补OH-和H2O（如Al3+与AlO2-的双水解反应：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓）； ②气体参与：如工业流程中“通入CO2”用于调节pH或制备碳酸盐（如向NaAlO2溶液中通入过量CO2：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3），学生易忽略CO2的量对产物的影响； ③结晶水参与：如结晶水合物（如CuSO4・5H2O、Na2CO3・10H2O）参与反应时，结晶水可能作为反应物（如CuSO4・5H2O与NH3反应生成[Cu(NH3)4]SO4・H2O，结晶水部分保留）。 瓶颈3：配平逻辑的“单一守恒”局限，忽略“多守恒协同约束” 非氧化还原反应的配平核心是“原子守恒”，但复杂体系（如离子反应、配位反应、水解反应）中需结合“电荷守恒、物料守恒”，培优学生易陷入“仅关注原子守恒”的误区： （1）离子反应的“电荷守恒遗漏” 非氧化还原离子方程式（如复分解、水解、配位反应）需满足电荷守恒，但学生常仅关注原子守恒,例如：Al3+与HCO3-的双水解反应，误写为Al3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑（电荷不守恒：左边+3+(-1)=+2，右边0），正确配平需满足电荷与原子守恒：Al3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑；陷阱：碱性条件下的离子反应（如NH4+与OH-反应生成NH3・H2O），学生易漏写OH-或H2O，导致电荷失衡。 （2）复杂体系的“物料守恒应用不足” 工业流程中，反应物的配比、产物的组成常受物料守恒约束，学生易忽略，例如：用氨水与Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3，若氨水过量，Al(OH)3不溶解，反应为Al2(SO4)3+6NH3・H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4，学生易因未考虑Al3+与NH3・H2O的配比（1:3）导致配平错误；配位反应：如Ag+与NH3反应生成[Ag(NH3)2]+，配平需满足配位比（1:2）：Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+，学生易误写为1:1或1:3。 （3）分步反应的“总反应配平逻辑断裂” 非氧化还原反应也可能存在多步反应（如多元弱酸与强碱的反应、分步水解），学生易混淆“分步反应”与“总反应”的配平，例如：H3PO4与NaOH反应（H3PO4是三元弱酸），分步反应为：①H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O；②NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O；③Na2HPO4+NaOH=Na3PO4+H2O，总反应需根据NaOH的用量调整配平（如NaOH过量时：H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O），学生易因未明确反应物用量导致配平错误。 瓶颈4：解题习惯的“粗放化”，缺乏“标准化推导流程” 培优学生常因“非氧化还原反应看似简单”而忽视解题步骤，导致细节失分： （1）未先判断反应类型，直接凭经验写产物 如将“向NaClO溶液中通入CO2”误写为NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+HClO（忽略酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，正确产物应为NaHCO3+HClO），本质是未先判断反应类型（复分解反应中的“强酸制弱酸”），直接凭经验推导； （2）配平后未验证“多守恒协同” 仅关注原子守恒，忽略电荷守恒、物料守恒（如离子反应中电荷失衡、配位反应中配位比错误）； （3）对“命题陷阱”的敏感度不足 高考题常设置“反应物用量、反应条件、物种存在形式”等陷阱（如“过量”“少量”“浓”“稀”“常温”“高温”），学生易忽略： ①用量陷阱：如向Ca(OH)2溶液中通入少量CO2生成CaCO3，通入过量CO2生成Ca(HCO3)2； ②状态陷阱：如NH4Cl与NaOH溶液加热反应生成NH3↑，常温反应生成NH3・H2O。 三、突破瓶颈 1.构建“情境-性质-类型”三维判断模型，快速锁定反应本质； 2.掌握“信息提取-性质迁移-守恒约束”三步法，精准推导产物； 第一步：信息提取（圈画关键线索），必圈信息：反应物（原料、试剂）、反应条件（温度、pH、浓度、用量）、现象描述（沉淀、气体、颜色变化）、目标产物（工业流程中）； 第二步：性质迁移（基于已知规律预判产物） （1）复分解反应：遵循 “强酸制弱酸、强碱制弱碱、难溶制更难溶”，迁移已知酸碱性、溶解度规律： ①酸性顺序（高频）：H2SO4>HNO3>H2CO3>HClO>HCO3->Al(OH)3； ②溶解度规律（高频）：AgCl>AgBr>AgI>Ag2S；CaCO3<Ca(HCO3)2；BaSO4、AgCl难溶于酸； （2）水解反应：迁移“盐类水解规律”，判断水解方向和产物： ①单水解：弱碱阳离子→对应弱碱（或碱式盐），弱酸根离子→对应弱酸（或酸式盐）（如FeCl3水解：FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl）； ②双水解：相互促进，产物为沉淀和气体（如Al3+与S2-：2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑）。 （3）配位反应：迁移“配位键形成条件”，判断配位比和产物： ①中心离子（高频）：Cu2+（配位数4）、Ag+（配位数2）、Fe3+（配位数6）、Al3+（配位数4/6）； ②配体（高频）：NH3、H2O、CN-、SCN-、EDTA（配位数6）； 第三步：守恒约束（验证产物合理性） 原子守恒：核心元素（如B、Al、Fe）的原子个数前后相等； （2）电荷守恒：离子反应中，左边总电荷=右边总电荷； （3）物料守恒：反应物的配比与产物组成匹配（如配位反应的配位比、复分解反应的酸碱中和比）。 3.强化“多守恒协同配平法”，确保配平准确； （1）不同类型反应的配平技巧 ①复分解反应（含离子反应）配平方法：“先配核心元素→再配次要元素→最后补 H₂O / 离子→验证电荷守恒”； ②水解反应（单水解 / 双水解）配平方法：“先写水解的离子→再配水解产物→补 H2O→验证电荷守恒”； ③配位反应配平方法：“先按配位比配核心粒子→再配其他离子→补 H2O / 配体→验证原子守恒”； （2）配平验证 “三查法”（避免隐性失误） 一查原子守恒：重点查 H、O（易漏补 H2O）； 二查电荷守恒：离子方程式必查，确保左右电荷总数相等； 三查配比守恒：配位反应查配位比、复分解反应查酸碱中和比、水解反应查离子配比。 4.养成“标准化解题流程”，规避命题陷阱。 （1）标准化步骤（适用于所有新情境非氧化还原反应） ①审题标注：圈画反应物、产物、反应条件（温度、pH、用量）、现象描述、目标产物； ②类型判断：标注核心元素价态，排除氧化还原反应，确定非氧化还原反应类型（复分解 / 水解 / 配位等）； ③产物推导：基于反应类型规律，结合情境信息，推导未知产物（含隐含粒子 H₂O、H⁺、OH⁻）； ④配平核心：按 “核心元素→次要元素→隐含粒子→守恒验证” 的顺序配平； ⑤验证收尾：检查原子守恒、电荷守恒（离子反应）、配比守恒（配位 / 复分解），核对反应条件与产物形态是否匹配。 （2）应试策略：“陷阱识别 + 分步得分” ①陷阱识别：重点关注 “过量 / 少量”“浓 / 稀”“加热 / 常温”“酸性 / 碱性”，这些条件直接影响产物； ②分步得分：若产物推导不确定，先写出已知反应物和明确产物，再根据守恒补全未知产物，确保配平正确（配平是得分关键）； ③陌生物种处理：若遇到完全陌生的物种，可通过 “同类物质性质迁移”（如 H₃BO₃类比 H₂CO₃，AlO₂⁻类比 CO₃2-）推导反应规律。 ◇考点 03 新反应机理中反应方程式书写与配平 一、书写方法 反应机理类方程式书写是高考化学培优的核心难点之一，常依托有机反应机理、催化反应循环、新型反应路径等情境考查，要求学生精准捕捉“中间体生成→转化→再生”的逻辑链条，同时遵循原子守恒、电子守恒（氧化还原反应）及反应条件匹配原则。 1.紧扣机理逻辑，明确反应角色 （1）区分“反应物”（初始参与、最终消耗）、“中间体”（反应过程中生成并消耗，如自由基、配位化合物、离子中间体）、“催化剂”（初始参与、最终再生，质量和化学性质不变）。 （2）每一步方程式需对应机理中的“断键-成键”过程，不遗漏关键中间体和反应条件（如温度、压强、催化剂、溶剂环境）。 2.遵循守恒规律，规范表达细节 （1）原子守恒：反应前后各元素原子个数相等（有机反应需注意C、H、O等原子的匹配）。 （2）电子守恒：氧化还原型机理（如催化氧化、电化学机理）需标注电子转移，或通过价态变化确保电子得失平衡。 （3）规范符号：中间体（如自由基・OH、碳正离子R⁺）标注特征符号；可逆反应用“⇌”，不可逆反应用“→”；气体“↑”、沉淀“↓”仅在溶液体系中合理标注。 3.匹配反应环境，补全缺项物质 （1）溶剂影响：酸性溶剂（如H2SO4、CH3COOH）中可补充H+，碱性溶剂（如NaOH、乙醇钠）中可补充OH-或R-，水相体系常涉及H2O的参与或生成。 （2）催化条件：催化剂（如金属单质、酶、分子筛）需写在反应物一侧或反应条件处，中间体与催化剂的配位/解离过程需清晰体现。 二、反应机理类型及方程式书写 1.有机反应机理型（选择性必修3核心） （1）特点：依托官能团转化的分步反应（如加成、取代、消去、氧化还原），涉及中间体（碳正离子、碳负离子、自由基、环中间体）的生成与转化，需结合 “断键位置→成键方式→中间体稳定性” 推导。 （2）典型反应机理： ①烯烃加成机理（如马氏规则的碳正离子机理）； ②卤代烃水解的SN1/SN2机理； ③醛酮的亲核加成机理（如与HCN、格氏试剂反应）； ④芳香族化合物的亲电取代机理（如硝化、磺化、傅-克反应）。 （3）书写关键： ①标注断键（用“⊕”“⊖”表示电荷分布）与成键位置，中间体的电荷的标注需准确； ②区分“分步反应”（每步仅发生1个关键断键/成键）与“总反应”（整合分步反应，消去中间体）。 2.催化循环反应机理型（选择性必修2+选修1融合） （1）特点：以催化剂（金属单质、金属氧化物、配合物、酶）为核心，涉及“催化剂活化→中间体形成→底物转化→催化剂再生”的循环过程，常结合氧化还原反应（金属元素价态变化）。 （2）典型机理： ①工业催化反应（如合成氨的铁触媒机理、合成甲醇的铜基催化剂机理）； ②新型催化反应（如光催化、电催化、酶催化的循环路径）； ③配位催化机理（如过渡金属配合物催化的烯烃氢化反应）。 （3）书写关键： ①追踪催化剂的价态变化（如Cu²⁺→Cu⁺→Cu²⁺），确保每步氧化还原反应电子守恒； ②中间体与催化剂的配位键形成/断裂需体现（如用“→”表示配位结合）； ③总反应需消去催化剂和中间体，仅保留反应物和最终产物。 3.电化学反应机理型（选择性必修1延伸） （1）特点：结合原电池或电解池的电极反应，涉及“电极表面吸附→电子转移→中间体转化→产物脱附”的分步过程，需匹配电解质环境（酸性、碱性、熔融态）。 （2）典型机理： ①燃料电池电极反应机理（如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池的分步电子转移）； ②电解池制备机理（如电解精炼铜、电解饱和食盐水的电极表面反应）； ③新型电化学装置（如锂-ion电池、全钒液流电池的充放电机理）。 （3）书写关键： ①电极反应需标注“阴极/阳极”“正极/负极”，电子得失与价态变化一致； ②电解质离子（如H+、OH-、SO42-）参与反应时，需结合电荷守恒补全； ③总反应=正极反应+负极反应（原电池）或阴极反应+阳极反应（电解池），消去电子和中间体。 4.无机反应机理型（必修1+选择性必修2基础） （1）特点：针对无机化合物的分步反应（如氧化还原、水解、配位反应），涉及简单中间体（如离子、自由基、配位离子），需结合物质性质和反应条件推导。 （2）典型机理： ①卤素单质的歧化反应机理（如Cl₂与水反应的HOCl中间体）； ②盐类水解的分步机理（如Al3+的逐级水解生成Al(OH)2+、Al(OH)2+）； ③配位化合物的形成机理（如Cu2+与NH₃的分步配位生成[Cu(NH3)4]2+）。 （3）书写关键： ①分步反应需体现“逐步转化”，避免跳过关键中间体； ②非氧化还原反应（如水解、配位）需遵循原子守恒和电荷守恒，氧化还原反应需兼顾电子守恒。 三、培优瓶颈 瓶颈 1：机理信息解码障碍——无法精准识别“反应物、产物、催化剂、中间产物” 新反应机理常以“历程图”（含粒子结构、箭头标注）或“文字分步描述”呈现，信息隐蔽且复杂，学生易出现： 1.混淆“催化剂”与“中间产物”：两者均参与反应但最终状态不同（催化剂：先消耗后生成；中间产物：先生成后消耗），学生易因“粒子出现顺序”误判。例如：催化氧化SO2的机理（V2O5为催化剂）：①SO2+V2O5=SO3+V2O4；②2V2O4+O2=2V2O5。学生易将V2O4（中间产物）误判为催化剂，或将V2O5（催化剂）误判为中间产物；高考陷阱：历程图中“循环出现的粒子”为催化剂，“一次性生成并消耗的粒子”为中间产物（如2023・全国卷Ⅰ催化还原NOₓ机理中，Fe2+循环参与，为催化剂；中间生成的Fe3+再被还原为Fe2+，为中间产物）。 2.遗漏“隐含反应物/产物”：机理描述中常隐含“小分子粒子”（如H2O、H+、OH-、O2），学生易因聚焦复杂粒子而忽略，例如：有机催化反应中，质子（H+）常作为“隐形参与者”，参与质子转移后再生（如醛的缩合反应机理）；工业催化机理中，O2、H2O常作为隐含反应物（如氨催化氧化机理中，O2参与氧化，H2O为产物）。 3.无法从“箭头标注”推导粒子转化：机理图中“箭头方向”代表电子转移、化学键断裂/形成或粒子迁移，学生易误解箭头含义，“单箭头”代表电子转移（氧化还原），“双箭头”代表配位键形成/断裂，“弯箭头”代表质子转移；例如：自由基反应机理中，Cl・（氯自由基）与CH4的反应：Cl・+CH4→HCl+・CH3，箭头标注“Cl・夺取CH4中的H”，学生易因未识别自由基（单电子粒子）而误写产物。 瓶颈2：分步反应与总反应的“衔接障碍”——中间产物抵消与守恒匹配失误 新反应机理多为“多步反应叠加”，总反应需抵消中间产物、保留反应物和产物，学生易出现： 1.中间产物抵消不彻底：分步反应中，中间产物在不同步骤中生成和消耗，学生易因“漏写分步反应”或“计算错误”导致中间产物未完全抵消，例如：甲烷催化重整机理（Ni为催化剂）：①CH4+Ni=C・Ni+2H2；②C・Ni+CO2=2CO+Ni。总反应需抵消Ni（催化剂）和C・Ni（中间产物），得CH4+CO2=2CO+2H2，学生易误将C・Ni写入总反应；高考高频：催化循环中，中间产物可能涉及多个（如3步以上反应），需逐一梳理“生成-消耗”关系，避免遗漏抵消。 2.分步反应配平与总反应守恒矛盾：部分学生先配平分步反应，再叠加得到总反应，但因分步反应配平错误（如原子守恒、电荷守恒缺失），导致总反应失衡，例如：Fe3+催化H2O2分解机理：①H2O2+Fe3+=Fe2++O2↑+2H+（配平正确）；②H2O2+Fe2++2H+=Fe3++2H2O（配平正确）。叠加后总反应：2H2O2=2H2O+O2↑（守恒）；若分步②漏写2H+，叠加后总反应H守恒失衡。 3.忽略“分步反应的条件一致性”：机理中分步反应的条件（如酸性/碱性、温度）需统一，学生易因忽略条件导致总反应产物错误。例如：碱性条件下CO还原NO的机理：分步反应均涉及OH-，总反应需保留OH-（如2CO+2NO+4OH-=2CO32-+N2+2H2O），学生易误写为酸性条件下的产物（如CO2）。 瓶颈3：特殊反应机理的“配平逻辑障碍”——氧化还原与非氧化还原的混合处理 新反应机理常涉及“氧化还原分步进行”“氧化还原与非氧化还原反应混合”，学生易因“价态追踪不连续”“配平方法误用”导致错误： 1.自由基/配位机理中“价态判断失误”：自由基（含单电子，如・OH、・CH3）、配位化合物（如[Cu(NH3)4]2+）的价态计算复杂，学生易漏算单电子或配位键对价格的影响，例如：・OH中O的价态（-2+1（单电子）=-1），・CH3中C的价态（-3+1（单电子）=-2），学生易按普通化合物计算（如・OH中O为-2），导致氧化还原配平错误；配位机理中，中心离子的价态变化（如Cu2+→Cu+→Cu2+）需连续追踪，学生易因忽略“配位-解离”步骤导致价态变化断裂。 2.混合机理（氧化还原+复分解/配位）的配平方法混乱：机理中可能存在“一步氧化还原，一步复分解”，学生易用单一配平方法（如仅用化合价升降法）处理，例如：氨合成机理（Fe为催化剂）：①N2+Fe=N2・Fe（配位，非氧化还原）；②N2・Fe+3H2=2NH3+Fe（氧化还原）。配平时需先保证配位反应的粒子配比（1:1），再用化合价升降法配平氧化还原步骤，学生易因先配平氧化还原导致配位配比失衡。 3.多步氧化还原中“升降价总数计算偏差”：机理中氧化还原反应可能分多步进行（如某元素先升价再降价，总价态不变），学生易单独计算每步升降价，忽略“总升降价为0”，例如：催化循环中，催化剂的价态“降→升”（总不变），中间产物的价态“升→降”（总不变），总反应的升降价仅来自反应物和产物，学生易将催化剂的价态变化计入总升降价。 瓶颈4：解题习惯的“碎片化”——缺乏“机理分析-方程推导”的标准化流程 培优学生常因“机理题看似复杂”而陷入“逐句解读，缺乏整体思维”，导致： 1.未先梳理机理脉络，直接书写分步反应：如拿到历程图后，未先判断“反应物→中间产物→产物”的转化路径，直接从第一步开始写，导致后续步骤与总反应脱节； 2.配平后未验证“机理一致性”：总反应需与机理中“粒子转化、条件约束”一致，学生易仅验证守恒，忽略“总反应是否符合机理逻辑”（如机理中无O₂参与，总反应却出现O₂作为反应物）； 3.对“命题陷阱”的敏感度不足：高考题常设置“机理中的限速步骤”“催化剂的活性位点”等干扰信息，学生易被无关信息误导，忽略核心的“反应物-产物”转化。 ◇考点 04 新情境下电化学方程式书写与配平 一、重点知识梳理 近年来氧化还原反应和电化学原理结合的题型比较多，我们只要抓住氧化还原反的本质以及原电池或电解池中两极的放电情况，就会迎刃而解。书写电极反应方程式的一般方法： 第一步：确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 第二步：原电池负极或电解池阳极的电极反应式，按“还原剂－ne-=氧化产物”书写；原电池正极或电解池阴极的电极反应式，按“氧化剂＋ne-=还原产物”书写。 【特别注意】负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式，如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。 第三步：根据电荷守恒和反应混合物的酸碱性，补充H+、OH-或H2O等，并配平电极反应。 【特别注意】若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。 第四步：正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。 【特别提醒】（1）根据“电池充电时，原电池的负极与外接电源的负极相连作电解池的阴极，原电池的正极与外接电源的正极相连作电解池的阳极”知，可充电电池(二次电池)充电时阴极的电极反应是其放电时负极反应的逆过程，充电时阳极的电极反应是其放电时正极反应的逆过程。 （2）电解池中的阳极有最强的氧化能力，阴极有最强的还原能力，所以可以发生平常不能发生的一些氧化还原反应。电解液中氧化性的离子可以在阴极得电子，还原性离子则可以在阳极失电子。同时考虑得失电子产物与电解液可能发生的反应。 （3）书写电极反应式经验总结与分享：巧妙结合新情境题目信息，先确定部分反应物和产物，然后遵循“电荷守恒，查氧补水，差几个氧原子补几分子水”。 总之，信息型化学（离子、电极）方程式书写题的基本解题思路是: 二、培优瓶颈 瓶颈类型 典型表现 深层成因 突破策略 典例与纠正 反应物/产物误判 燃料电池中CO2未与碱生成CO32-；熔融盐中产物写错 忽略电极产物与电解质的后续反应；不熟悉新情境（如离子液体、固态电解质）下的稳定形态 1. 先写“初始产物”，再检查能否与电解质共存（如含碳燃料在碱性下生成CO32-，酸性下为CO2）；2. 依据题干现象、总反应或元素价态锁定最终产物 错误：CH4→CO2+8e-（碱性）；正确：CH4+10OH-→CO32-+8e-+7H2O（CO2与OH-反应） 电子转移与变价计算错 变价原子数漏算；n值（电子数）算反 未标全变价元素；混淆“升失氧、降得还”与电极对应关系 1. 标变价：用双线桥标出所有变价原子； 2. 算n值 n=高价−低价 电荷配平与介质适配错 酸性用OH-配平，碱性用H+；电荷数算错 不理解“电子=负电荷”，忽略介质对电荷与原子配平的约束 1. 电荷守恒：将e-视为负电荷，用介质离子（酸性H+、碱性OH-、熔融O2-）补电荷； 2. 原子配平：酸性用H2O补O、H+补H；碱性用H2O补O、OH-补H；熔融用O2-/CO32-等补项 错误：碱性下O2+4e-→2O2-；正确：O2+2H2O+4e-=4OH-（用H2O补O，OH-补电荷） 复杂体系拆分与缺项补写难 总反应拆电极时得失电子不守恒；缺项（如H2O、离子）漏补 不会用“总反应−易写电极=难写电极”；缺项判断无依据 1. 优先写易写电极（如吸氧腐蚀正极、电解池阴极）； 2. 总反应减易写电极得难写电极，确保电子守恒； 3. 缺项按“介质+守恒”推断（先电荷、后原子） 例：铅蓄电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，先写负极Pb−2e-+SO42-=PbSO4，正极=总反应−负极 多池串联/竞争反应混淆 分不清正负极/阴阳极；放电顺序错导致产物错 对装置原理理解浅；不熟悉离子放电顺序（如阳极：活性电极>Cl->OH->SO42-） 1. 判装置：原电池自发（正+负），电解池非自发（阴+阳）；2. 放电顺序：阴极（阳离子）按金属活动性逆序，阳极（阴离子）按“活性电极优先”；3. 串联时电子守恒贯穿全池 错误：电解NaCl溶液阳极写2OH-−4e-=O2↑；正确：2Cl-−2e-=Cl2↑（Cl-放电优先于OH-） ◇题型 01 考查新情境下工业流程中方程式书写与配平 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖南卷）工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下： 已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。 ②常温下，金属化合物的： 金属化合物 下列说法错误的是 A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B．试剂X可以是溶液 C．“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 典例2（2025·广西卷）不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 方｜法｜提｜练 解题五步法（通用模型） 第一步：定位反应步骤，圈画“反应要素信号词” 工业流程中每个步骤的核心反应都隐藏在操作术语、试剂标注、产物特征中，需先锁定反应发生的环节（如酸浸、氧化、沉渣、煅烧），再提取关键信息： 信号词类型 具体示例 对应反应要素推导 操作/条件信号 酸浸、碱浸、焙烧、煅烧、电解、催化 反应环境（酸/碱性）、反应条件（高温/电解） 试剂信号 加入过量H2SO4、通入Cl2、滴加NaOH溶液、加MnO2 反应物（试剂+原料中的核心成分） 产物信号 滤渣、沉淀、滤液含X2+、生成无毒气体 产物（沉淀/溶液中的离子/气体） 转化信号 氧化、还原、转化为、回收、富集 反应类型（氧化还原/非氧化还原） 示例：流程中“向含CoO的矿渣中加入稀H2SO4酸浸，过滤得到CoSO4溶液”，可直接锁定：反应物（CoO、H2SO4）、产物（CoSO4、H2O）、反应类型（非氧化还原）、条件（酸浸，无需高温）。 第二步：推导反应物与产物，构建“物质转化链条” 1.反应物确定（2个核心来源） （1）原料核心成分：流程的“原料”栏给出的主要物质（如硼镁矿的Mg2B2O5・H2O、磷尾矿的Ca3(PO4)2）； （2）加入的试剂：流程中明确标注的试剂（酸、碱、氧化剂、还原剂、盐溶液），注意“过量”试剂是否参与反应（如过量NaOH可能与两性物质反应到底）。 2.产物确定（3个推导依据） （1）流程目标：产物是流程最终要提取的物质（如制备H3BO3，则某步骤产物含H3BO3）或中间产物（如滤液中的Mg2+对应MgSO4）； （2）物质性质：根据元素守恒和类别规律推导（如Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀，CO32-与Ca2+生成CaCO3）； （3）反应类型特征： ①氧化还原反应：根据氧化剂/还原剂判断产物（如酸性条件下MnO4-→Mn2+，Fe2+→Fe3+）； ②非氧化还原反应：酸浸生成盐+水，碱浸生成盐+水，沉淀转化生成更难溶盐。 关键提醒：排除“杂质干扰”——流程中杂质成分（如矿渣中的SiO2）通常不参与主反应，仅作为滤渣除去，无需写入主反应方程式。 第三步：判断反应类型，明确“配平核心逻辑” 根据反应物和产物的价态变化、物质类别，快速归类反应类型，选择对应配平策略： 反应类型 判断依据（核心特征） 配平核心逻辑 氧化还原反应 有氧化剂/还原剂（如Cl2、MnO2、H2O2）；元素价态变化（如Fe2+→Fe3+、Cr2O72-→Cr3+） 先电子守恒（配平变价物质）→再电荷守恒（补H+/OH-）→最后原子守恒（补H2O） 非氧化还原反应 仅发生复分解、水解、化合（无元素价态变化）；如酸浸、沉渣、盐与盐反应 直接用原子守恒配平；离子反应需补充电荷守恒验证 电化学相关反应 流程含“电解池”“原电池”“电镀”环节 先写电极反应（标正/负/阴/阳极，电子得失匹配）→再叠加得总反应（消去电子） 例：流程中“用NaClO氧化Co2+生成Co(OH)3，自身还原为Cl-（碱性条件）”，判断为氧化还原反应：①电子守恒：Co2+→Co(OH)3（升1价），ClO-→Cl-（降2价），故Co2+系数为2，ClO-系数为1；②电荷守恒：碱性条件补OH-，左边电荷：2×2+(-1)=+3，右边：(-1)，故右边补3个OH-；③原子守恒：补H2O，最终配平：2Co2++ClO-+5OH-+H2O=2Co(OH)3↓+Cl-。 第四步：补全缺项与条件，规范“方程式表达” 1.缺项物质补全（高频考点，精准匹配环境） 缺项物质多为H+、OH-、H2O，核心依据是反应环境，遵循“三不原则”：不参与价态变化、不引入新元素、符合环境酸碱性： 反应环境 补项优先级 示例（氧化还原反应） 酸性（酸浸、加酸） 先补H+，后补H2O（右边缺H/O用H2O补） MnO4-氧化Fe2+：补H+和H2O 碱性（碱浸、加碱） 先补OH-，后补H2O（左边缺H/O用H2O补） ClO-氧化Co2+：补OH-和H2O 中性/水相 优先补H2O（不补H+和OH-，或少量补其中一种） 沉淀转化反应：CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4（无缺项） 2.反应条件标注（高考细节得分点） （1）煅烧/焙烧：标注“高温”（如CaCO3CaO+CO2↑）； （2）电解/催化：标注“电解”或催化剂（如电解饱和食盐水标“电解”）； （3）加热/水浴：标注“Δ”（如酸浸加热标“Δ”）； （4）沉淀/气体：溶液体系中沉淀标“↓”、气体标“↑”（如CO2↑、Fe(OH)3↓），固体/熔融态反应不标。 第五步：三重校验，避免“隐性错误” 方程式书写完成后，需从3个维度验证： （1）守恒校验：原子守恒（各元素个数相等）、电子守恒（氧化还原反应）、电荷守恒（离子方程式）； （2）逻辑校验：产物是否符合反应类型（如氧化还原反应产物价态是否合理）、是否匹配流程目标（如制备H3BO3，产物中必有H3BO3）； （3）规范校验：符号（可逆/不可逆、状态符号）、条件、结晶水（如原料含结晶水不可遗漏）是否标注正确。 变｜式｜巩｜固 变式1（25-26高三上·福建南平·期中）实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg)制备Ga2O3的一种流程如下。 已知：Ga和In均为第ⅢA族元素，In难溶于NaOH溶液。 下列说法错误的是 A．Ga元素位于元素周期表的p区 B．Ⅰ中GaN生成[Ga(OH)4]−的离子方程式为GaN+OH−+3H2O[Ga(OH)4]−+NH3↑ C．从沉淀1中可以提取In和Mg D．Ⅲ中需加入过量的稀硫酸 变式2（25-26高三上·江西新余·月考）氰化法从金矿提取黄金简易工艺流程如下： 下列叙述不正确的是 A．“氰浸”中，NaCN作络合剂且N原子为配位原子 B．“氰浸”反应： C．“还原”中，除生成两种配合物外，还产生一种还原剂 D．“除锌”中，试剂X宜选择硫酸 变式3（25-26高三上·河南南阳·期中）氧族元素碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收贵金属，其工艺流程如图所示： 已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。下列说法错误的是 A．Te的最外层电子数为6 B．“酸浸1”过程中，转化为，反应的化学方程式为 C．“还原”过程中，反应的化学方程式为 D．TeO2溶于浓NaOH溶液的离子方程式为 变式4[原创题]处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法错误的是() A.“沉铜”时，铁粉与Cu²+反应的离子方程式：Fe+Cu2+=Fe2++Cu B.“碱浸”时，Al3+转化为Al(OH)3沉淀的离子方程式：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ C.“氧化”时，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O D.“沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质 ◇题型 02 考查新情境下实验中方程式书写与配平 典｜例｜精｜析 典例1（2025·黑吉辽蒙卷）化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应，可用于测定含Cl⁻水样的COD，流程如图。 下列说法错误的是 A．Ⅱ中发生的反应有 B．Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发 C．Ⅲ中消耗的越多，水样的COD值越高 D．若Ⅰ中为酸性条件，测得含水样的COD值偏高 典例2（2024·湖北卷）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．碱石灰有利于逸出 B．锂片必须打磨出新鲜表面 C．干燥管中均可选用 D．双口烧瓶中发生的变化是 方｜法｜提｜练 解题四步法（通用模板） 第一步：解码实验信息，锁定反应核心要素 实验题的反应条件、试剂、现象等都是推导方程式的线索，需精准提取关键信息，避免遗漏关键条件： （1）抓反应物与产物线索：从实验操作找反应物，如“向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液”，反应物为Fe2+和MnO4-；从现象或结论推产物，如“溶液紫红色褪去，生成Mn2+”，则MnO4-的还原产物为Mn2+，Fe2+的氧化产物为Fe3+。若出现“生成白色沉淀”“无色气体使澄清石灰水变浑浊”等，可对应产物为BaSO4、CO2等常见物质。 （2）辨反应环境：实验中“加稀硫酸”“调pH=2”提示酸性环境，方程式中可补H+、H2O，无OH-；“加NaOH溶液”“碱性条件下”提示碱性环境，可补OH-、H2O，无H+；“水浴加热”“煅烧”等需标注对应反应条件（Δ、高温）。 （3）判反应类型：观察核心元素化合价是否变化，若有则为氧化还原反应，如“用H2O2氧化Fe(OH)2生成Fe(OH)3”；若无则为非氧化还原反应，如“向AlCl3溶液中滴加氨水生成白色沉淀”，属于复分解反应。 第二步：推导未知产物，贴合实验逻辑 新情境实验中部分产物需结合物质性质和实验目的推导，避免主观臆造，关键遵循2个原则： （1）氧化还原反应：价态守恒推导：先标注变价元素价态，再根据“升价元素对应氧化产物，降价元素对应还原产物”推导。例如实验中“用NaClO处理含CN⁻的废水，生成无毒气体”，CN⁻中C为+2价、N为-3价，无毒气体大概率为CO2（C为+4价）和N2（N为0价），ClO-的还原产物为Cl-。 （2）非氧化还原反应：类别转化推导：依据复分解、水解等规律推导。如实验“向硅酸钠溶液中通入过量CO2”，遵循“强酸制弱酸”，硅酸酸性弱于碳酸，产物为H2SiO3沉淀和NaHCO3；若为盐类水解实验，如“FeCl3溶液加热产生红褐色沉淀”，产物为Fe(OH)3和HCl气体。 第三步：精准配平，补全缺项细节 不同反应类型配平逻辑不同，缺项物质需结合环境补充，确保方程式严谨： （1）氧化还原反应：三步配平法：先电子守恒，配平变价物质，如Cu与稀硝酸反应，Cu升2价，N降3价，最小公倍数为6，故Cu系数3，NO系数2；再电荷守恒，酸性环境补H⁺，左边电荷总数与右边匹配；最后原子守恒，补H2O，最终方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 （2）非氧化还原反应：直接配平：复分解反应直接用原子守恒配平，如“BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应”，观察法即可配平为BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl；水解反应注意可逆符号，如FeCl3水解方程式为FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl。 （3）缺项物质补全：酸性环境优先补H+和H2O，多氧侧补H2O，另一侧补H+；碱性环境优先补OH-和H2O，多氧侧补H2O，另一侧补OH-。例如酸性条件下MnO4-氧化SO2，方程式左边多O，补H2O，右边补H+。 第四步：三重检查，规避实验类易错点 实验题对方程式规范度要求高，书写后需从3个角度检查，避免细节失分： （1）守恒检查：氧化还原反应查电子、原子、电荷守恒；非氧化还原反应查原子守恒，离子方程式额外核对电荷。 （2）实验逻辑检查：产物是否符合实验现象，如“生成气体”是否标“↑”，沉淀标“↓”；反应条件是否与实验操作匹配，如“电解”“催化”是否标注。 （3）规范检查：避免符号错误，如水解反应误用“→”，氧化还原反应漏标气体符号；结晶水、配合物化学式书写正确，如CuSO4・5H2O不可遗漏结晶水。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·辽宁丹东·模拟预测）已知氯气和空气按体积比混合通入潮湿的碳酸钠中能生成，且反应放热；不含的易与水反应生成；在以上会分解生成和。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元。下列说法错误的是 A．整套实验装置共有2处错误 B．若将①中换为，离子方程式为 C．装置④中的四氯化碳的作用是除去中的 D．装置⑤中多孔球泡的作用为增大接触面积，加快反应速率，提高吸收效率 变式2（2025·河南·模拟预测）化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)： ①取 标准溶液，加入过量KBr，加酸化，溶液颜色呈棕黄色；②向①所得溶液中加入废水，溶液颜色为黄色；③向②中加入过量KI；④向③中溶液滴加2滴淀粉溶液做指示剂，用标准溶液滴定至终点并读数。 已知：，和溶液颜色均为无色。 下列说法错误的是 A．①中发生反应的离子方程式： B．易挥发，实验①~③若在敞口容器中进行，测定结果将偏低 C．③中加KI前溶液颜色须为黄色的原因是要保证有剩余 D．④中滴定终点现象为溶液由蓝色变为无色，且30s不变色 变式3（2025·陕西商洛·模拟预测）某研究性学习小组在实验室模拟工业“侯氏制碱法”原理制取。下列是该学习小组进行模拟实验时所用到的主要装置，下列说法错误的是 A．装置A是制备的装置 B．应向饱和食盐水中先通入氨气至饱和，再通入气体 C．装置C中的总反应式为 D．仪器的连接顺序为 变式4[原创题]侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以和为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下： ①配制饱和食盐水； ②在水浴加热下，将一定量研细的，加入饱和食盐水中，搅拌，使，溶解，静置，析出晶体； ③将晶体减压过滤、煅烧，得到固体。 A.步骤②中，NH4HCO3与NaCl反应的化学方程式：NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl B.步骤②中，若将“水浴加热”改为“直接煮沸”,NH4HCO3的分解方程式为：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑ C.步骤③中，NaHCO3煅烧的离子方程式：2HCO3-CO32-+CO2↑+H2O D.该实验中，NaHCO3煅烧生成Na2CO3的化学方程式：NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O ◇题型 03 考查新情境下电化学方程式书写 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖北卷）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 典例2（2025·福建卷）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 方｜法｜提｜练 解题三步模型（通用逻辑） 第一步：判装置类型，明确“电子流向与反应本质” 先根据题干信息判断装置是原电池还是电解池，确定电子转移方向和反应类型（自发/强制），为电极反应推导奠定基础： 装置类型 判断依据（新情境高频信号） 电子流向 反应本质 电极反应核心原则 原电池（含燃料电池） ①标注“负极/正极”“放电”；②情境：新型电池（锂-ion、全钒液流、燃料电池）；③自发反应（如金属腐蚀、氧化还原反应自发进行） 负极→外电路→正极 自发氧化还原反应（负极氧化，正极还原） 负极：失电子，还原剂→氧化产物；正极：得电子，氧化剂→还原产物 电解池 ①标注“阴极/阳极”“电解”“充电”；②情境：工业电解（电解精炼、电镀、电解废水）；③外接电源（强制通电） 阳极→外电路→阴极 强制氧化还原反应（阳极氧化，阴极还原） 阳极：失电子（活性电极先反应，惰性电极则阴离子放电）；阴极：得电子（阳离子放电，遵循金属活动性顺序逆序） 关键提醒：充电时的装置为电解池（原电池的逆向反应），此时“原电池的负极”变为“电解池的阴极”，“原电池的正极”变为“电解池的阳极”，电极反应反向书写。 第二步：拆电极反应，遵循“四步推导法” 电极反应是电学方程式的核心，无论原电池还是电解池，均按“定物质→标价态→写得失→补环境”四步推导，确保每步逻辑闭环： 四步推导法（以酸性氢氧燃料电池为例） （1）定物质：根据电极材料/电解质环境，确定电极上的反应物和目标产物（题干常直接给出或隐含）： 负极（燃料）：H2（反应物）→H+（产物，酸性环境）； 正极（氧化剂）：O2（反应物）→H2O（产物，酸性环境）。 （2）标价态：标注变价元素的化合价，确定电子得失数目： 负极：H2中H⁰→H+（升1价/个H，1个H2升2价，失2e-）； 正极：O2中O⁰→H2O中O-2（降2价/个O，1个O2降4价，得4e-）。 （3）写得失：写出电子转移的初步电极反应式： 负极：H2-2e-=2H+（1个H2失2e-，生成2个H+，电荷守恒）； 正极：O2+4e-=2H2O（1个O2得4e-，生成2个H2O，原子守恒）。 （1）补环境：根据电解质酸碱性补全H+、OH-、H2O，确保电荷守恒和原子守恒： ①酸性环境：正极需补H+平衡电荷，最终正极反应：O2+4e-+4H+=2H2O（电荷：4e-+4H+=0，右边2H2O电荷为0，守恒）； ②碱性环境：负极需补OH-，生成H2O，负极反应：H2-2e-+2OH-=2H2O；正极生成OH-，反应：O2+4e-+2H2O=4OH-。 电解质环境 补项优先级 负极（氧化反应）典型示例 正极(还原反应)典型示例 酸性（H2SO4、HCl） 先补H+，后补H2O CH4-8e-+2H2O=CO2+8H⁺（C从-4→+4，失8e-，补H2O平衡O，补H+平衡电荷） MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O（Mn从+7→+2，得5e—，补H+平衡电荷） 碱性（NaOH、KOH） 先补OH-，后补H2O CH4-8e-++10OH-=CO32-+7H2O（C从-4→+4，失8e-，补OH⁻生成CO32-，补H2O平衡H） O2+4e-+2H2O=4OH-（O从0→-2，得4e-，补H2O平衡H） 熔融态(如熔融Na2CO3) 补熔融态离子（如CO32-） CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O（C失8e-，与CO32-结合生成CO2） O2+4e-+2CO2=2CO32-（O得4e-，与CO2结合生成CO32-） 中性（NaCl溶液、水） 优先补H2O Fe-2e-=Fe2+（Fe从0→+2，失2e-，无需补离子，直接生成Fe2+） O2+4e-+2H2O=4OH-（吸氧腐蚀，补H2O平 第三步：写总反应，遵循“叠加验证法” 总反应=负极反应（原电池）/阳极反应（电解池）+正极反应（原电池）/阴极反应（电解池），核心是“电子守恒叠加+消去中间产物”，步骤如下： （1）电子守恒配平：调整两个电极反应的系数，使失电子总数=得电子总数（电子守恒核心）； （2）叠加消去：将调整后的两个电极反应相加，消去电子和中间产物（如H+、OH-、CO32-等，仅在电极反应中出现的物质）； （3）验证规范：检查总反应的原子守恒、电荷守恒（离子方程式），标注反应条件（如“放电”“电解”），确保与情境匹配。 例：酸性氢氧燃料电池总反应推导： 负极：H2-2e-=2H+（×2）→2H2-4e-=4H+； 正极：O2+4e-+4H+=2H2O； 叠加消去电子和H+：2H2+O2=2H2O（原子守恒，符合燃料电池反应本质）。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖南湘西·一模）我国科技工作者研发了一种新型“酸碱混合硝酸-锌”电池，其工作原理如图所示，图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是 A．电池工作时，双极膜中向锌电极迁移 B．电池工作过程中，锌电极附近溶液的升高 C．催化电极的反应式： D．当有电子通过导线时，负极区溶液质量增加 变式2（2025·山东潍坊·模拟预测）水系铵根离子可充电电池具有成本低、安全、无污染等优点，其中电极含V、C、N元素，电解质溶液中主要存在团簇离子，放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极电势： B．充电时，向极方向移动 C．放电时，Y极的电极反应式为 D．充电时，电解质溶液中每增加极质量减少 变式3（2025·青海西宁·二模）科技工作者利用光催化原理[光照时，光催化电极a会产生和空穴]设计了一套高效光电化学燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作过程中仅有光能转化为电能 B．电池工作时，溶液中的会从右向左迁移 C．电池工作时，催化电极b上发生氧化反应 D．用空穴表示的光催化电极a反应为 变式4[原创题]科学家开发的电化学“开关系统”可通过更换阳极（金属Zn↔Nb）与电解质（BF4-↔Br-）实现不同转化路径，其机理如图所示(图中NO2为吸电子基团)。下列说法正确的是() A.条件A下，阴极反应为：C6H5NO2+e-=C6H5NO2- B.条件B中，1/2Br2转化为Br一的反应是氧化反应 C.该体系中，CH3Br提供的CH3·可实现对硝基苯的对位选择性取代，反应方程式为： C6H5NO2+CH3·H3CC6H4NO2 D.条件B的转化过程中，存在反应：H3CC6H4NO2-H+=H3CC6H4NO2 ◇题型 04 考查新情境下反应机理中方程式书写 典｜例｜精｜析 典例1（2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 典例2（2025·四川卷）钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A．步骤①反应为 B．步骤③正、逆反应的活化能关系为 C．在催化循环中起氧化作用 D．步骤③生成的物质Z是 方｜法｜提｜练 新情境下反应机理中方程式书写四步法 第一步：解构机理图/文字，标注核心信息 （1）从题干中提取“反应物、产物、催化剂、中间体、反应条件（温度、溶剂、压强）”，用不同符号标注（如反应物标“R”、产物标“P”、催化剂标“Cat”、中间体标“I”）。 （2）若有机理图，追踪箭头方向（“→”表示电子转移、断键/成键；“⇌”表示可逆反应），明确每一步的“反应物→中间体”或“中间体→产物”转化关系。 第二步：分析每步反应的“断键-成键”与反应类型 （1）断键：确定反应物/中间体中断裂的化学键（如有机反应中C-C、C-H、C-X键；无机反应中离子键、共价键、配位键）。 （2）成键：根据反应类型（加成、取代、氧化还原、配位）确定新形成的化学键，中间体的结构需符合价键规则（如碳正离子为sp2杂化，自由基有单电子）。 （3）反应类型：判断每步是氧化还原（标注价态变化）、复分解、配位、水解等，匹配对应的守恒规律。 第三步：补全缺项物质，配平方程式 （1）结合反应环境（酸/碱/中性、溶剂类型）补全H+、OH-、H2O等缺项物质（如酸性条件下用H+平衡电荷，碱性条件下用OH-）。 （2）配平：氧化还原反应先用电子守恒配平变价物质，再用电荷守恒补项，最后用原子守恒校验；非氧化还原反应直接用原子守恒和电荷守恒配平。 第四步：整合分步反应，验证总反应合理性 （1）总反应=各分步反应相加，消去催化剂和中间体，确保总反应中反应物、产物与题干一致。 （2）验证：检查总反应的守恒规律（原子、电子、电荷），反应条件与题干匹配（如催化剂是否再生、溶剂是否参与反应）。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山西太原·模拟预测）铋基催化剂对电化学还原制取甲酸(HCOOH)具有高效的选择性。其反应历程与相对能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是 A．使用Bi催化剂更有利于的吸附，该吸附过程的熵变 B．反应的 C．使用催化剂时，最大能垒(活化能)是-0.32eV D．反应中涉及极性键的形成 变式2（2025·河北石家庄·三模）丙烷在不同催化剂表面的脱氢历程如图所示，下列说法正确的是 A．丙烷脱氢为放热反应 B．使用催化剂1时，决速步为： C．催化剂1比催化剂2的催化效果差 D．丙烷脱氢过程中只有极性键的断裂和非极性键的形成 变式3（2025·安徽·三模）二氧化碳电化学还原制备二甲基碳酸酯是当前实现碳中和的重要途径之一，某课题组提出了一种高效的合成方案：在温和条件下，利用二氧化碳和甲醇，耦合阳极阴极氧化还原半反应，在Pd/C催化剂和溴化钠的添加下，成功制备碳酸二甲酯。如图所示，下列说法不正确的是 A．电源若采用硅太阳能电池，硅太阳能电池能将太阳能直接转化为电能 B．Au电极若无参与反应，可能产生副产物 C．该合成总反应式为： D．该电解池使用离子交换膜，合成效果会更好 变式4[原创题]如图是单原子/团簇/纳米颗粒跨尺度催化剂在光热催化丙烷脱氢领域的应用机理，下列说法错误的是( A.光照射下，MTiO2的导带(CB)产生电子(e-),价带(VB)产生空穴(h+) B.过程中存在反应：2H++2e-=H2↑ C.丙烷脱氢的反应方程式可表示为：C3H8C3H6+H2 D."H2O再生"对应的反应为：2OH-+h+=H2O+O2↑ 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $ 微专题01 情境方程式的书写与配平 目录 第一部分 考情精析 第二部分 重难考点深解 【考点01】新情境下氧化还原反应方程式书写与配平 【考点02】新情境下非氧化还原反应方程式书写与配平 【考点03】新反应机理中反应方程式书写与配平 【考点04】新情境下电化学方程式书写与配平 第三部分 解题思维优化 【题型01】考查新情境下工业流程中方程式书写与配平 【题型02】考查新情境下实验中方程式书写与配平 【题型03】考查新情境下电化学方程式书写 【题型04】考查新情境下反应机理中方程式书写 核心考向聚焦 主战场转移：情境载体将更贴近实际，关联真实生产与环保场景；跨学科融合趋势明显，拓宽考查知识边界；题型将聚焦工艺流程，对信息解读能力要求提高；非氧化还原反应穿插考查，将注重反应本质理解。 核心价值：其核心功能是作为“化学世界的通用语言”，在书写相关方程式时，考生会接触到污染物的转化路径和无害化处理方法，这能潜移默化地传递绿色化学思想和可持续发展理念，引导考生树立环保责任意识，实现学科育人与立德树人的统一。 关键能力与思维瓶颈 关键能力：本专题重点考查“证据推理与模型认知、变化观念与平衡思想”素养。构建化学反应的思维框架，学会通过证据推导结论，契合化学学科的推理逻辑，树立“物质处于动态转化中，且转化遵循守恒法则”的观念，深化对化学反应本质的理解。 培优瓶颈：尖子生的主要失分点并非“不懂”，而在于：产物推断易出错，知识迁移存在障碍；复杂反应配平难，守恒思维运用不熟练；信息解读能力不足，难以抓取关键条件；特殊反应类型薄弱，应对模式化问题受限；教学与训练模式固化，难以突破能力天花板。 命题前瞻与备考策略 预测：2026年考题大概率会以更新颖的实用化、前沿化场景为载体，紧扣新课标中绿色化学、材料科学等核心领域。一方面，工业流程题仍是主流考查场景，可能会引入新型矿产回收、新能源材料制备（如锂电池正极材料合成、氢能相关催化反应）、可降解材料生产等新流程，要求考生从中提炼反应写出方程式；另一方面，环保类情境会进一步强化，比如新型脱硝脱硫工艺、工业废水深度处理、污染物资源化转化等场景，既契合绿色化学理念，又能考查物质转化规律。此外，可能会出现少量生物化学交叉情境，如生物酶催化下的有机反应，不过反应本质仍以基础氧化还原或复分解反应为主。 策略：备考应筑牢知识根基，搭建产物推断的思维框架，拆解配平方法，强化守恒思维的灵活运用，优化训练模式，提升信息解读与迁移能力。 重点训练：1.设计分层情境化专项训练。2.增加多步反应与循环反应训练。 ◇考点 01 新情境下氧化还原反应方程式书写与配平 一、重难点知识归纳 1、新情境氧化还原反应化学（离子）方程式的书写程序 （1）根据电子转移数或常见化合价确定未知产物中元素的化合价；根据溶液的酸碱性确定未知物的类别。 （2）根据电子得失守恒配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的计量数。 （3）根据溶液的酸碱性确定参与反应的H+或OH-或H2O。 （4）根据电荷守恒配平离子电荷数。 （5）根据原子守恒确定并配平其他物质 2、熟记常见的氧化剂及对应的还原产物、还原剂及对应的氧化产物 （1）常见的氧化剂及还原产物预测 氧化剂 还原产物 KMnO4 Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnO(碱性) K2Cr2O7(酸性) Cr3＋ 浓硝酸 NO2 稀硝酸 NO H2SO4(浓) SO2 X2(卤素单质) X－ H2O2 OH－(碱性)；H2O(酸性) Na2O2 NaOH(或Na2CO3) Cl2 Cl－ HClO、NaClO、Ca(ClO)2(或ClO－) Cl－、Cl2 NaClO3 Cl2、ClO2、Cl－ PbO2 Pb2＋ Fe3＋ Fe2＋ （2）常见的还原剂及氧化产物预测 还原剂 氧化产物 Fe2＋ Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性) SO2(或H2SO3、SO、NaHSO3) SO S2－(或H2S、NaHS) S、SO2(或SO)、SO H2C2O4、C2O CO、CO2 H2O2 O2 I－(或HI、NaI) I2、IO CO CO2 金属单质(Zn、Fe、Cu等) Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋ H2 H＋(酸性)、H2O(碱性) 3．掌握书写信息型氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤(4步法) 第1步：根据题干信息或流程图，判断氧化剂、还原剂、氧化产物、还原产物 第2步：按“氧化剂+还原剂-还原产物+氧化产物”写出方程式，根据氧化还原反应的守恒规律配平氧化剂、还原剂、还原产物、氧化产物的相应化学计量数。 第3步：根据电荷守恒和溶液的酸碱性，通过在反应方程式的两端添加H＋或OH－的形式使方程式的两端的电荷守恒。 第4步：根据原子守恒，通过在反应方程式两端添加H2O(或其他小分子)使方程式两端的原子守恒。 4. 氧化还原反应化学（离子）方程式的配平步骤： ① 标出化合价变化了的元素的化合价。 ② 列变化：分别标出化合价升高数和化合价降低数 ③ 根据化合价升降总数相等确定发生氧化还原反应的物质的化学计量数。 ④ 利用元素守恒，观察配平其他物质 5. “补缺”的技巧——缺项化学（离子）方程式的配平： 配平化学（离子）方程式时，有时要用H+、OH-、H2O来使化学方程式两边电荷及原子守恒，总的原则是酸性溶液中不能出现OH-，碱性溶液中不能出现H+，具体方法如下： 酸性环境 碱性环境 反应物中少氧 左边加H2O，右边加H+ 左边加OH-，右边加H2O 反应物中多氧 左边加H+，右边加H2O 左边加H2O，右边加OH- 【易错提醒】绝不可能出现的情况：H+→OH- 或者OH-→H+。 二、培优瓶颈 瓶颈1：陌生体系中“氧化剂/还原剂-产物”推导的“三重障碍” 新情境下，反应物/产物常以陌生化合物（如高价态氧化物、复杂离子、有机中间体）或工业流程片段呈现，学生难以快速建立“价态变化-产物形态”的关联，核心障碍集中在： 1.价态判断障碍——复杂化合物的价态计算失误 高考高频陌生物种（如CrO5、H2S2O8、NH2OH、LiCoO2、Na2S2O3）的价态计算，学生易因“固定思维”出错： （1）误判特殊结构的元素价态：如CrO5中存在过氧键（-O-O-），O的价态并非全为-2（实际4个O为-1，1个O为-2，Cr为+6）；H2S2O8中含过氧键，S为+6而非+7； （2）忽略“离子团的整体电荷”：如NH2OH（羟胺）中，N的价态计算需考虑OH-的影响（N：x+3×(+1)+(-1)=0→x=-1）。 2.产物预判障碍——反应条件与价态趋势的匹配失误 高考命题中，“反应条件决定产物”的特征极为明显，学生易忽略“隐性条件”： （1）酸性/碱性环境对产物的影响：如MnO4-的还原产物（酸性→Mn2+、中性→MnO2、碱性→MnO42-）、ClO⁻的还原产物（酸性→Cl-、碱性→Cl-或ClO3-）； （2）反应物用量对产物的影响：如FeBr2与Cl2反应（Cl2少量→Fe2+优先被氧化，Cl2过量→Fe2+、Br-均被氧化）； （3）工业流程中的“目标产物导向”：如矿石浸出时，氧化剂的选择需匹配“最终要制备的金属离子”（如浸出FeO时，用稀HNO3氧化，产物为Fe3+而非Fe2+）。 3.隐含粒子遗漏障碍——溶液环境与体系粒子的关联失误 高考题中，“隐含反应物/产物”是高频失分点，学生易忽略： （1）溶液体系的默认粒子：酸性条件（如H2SO4介质）必补H+和H2O，碱性条件（如NaOH介质）必补OH-和H2O，中性条件（如NaCl溶液）优先补H2O； （2）电化学体系的电解质参与：如锂硫电池中，Li+参与电极反应；碱性氢氧燃料电池中，OH-参与负极反应（H2+2OH--2e-=2H2O）； （3）实验情境的隐含产物：如“气体通入淀粉KI溶液变蓝”暗示产物含氧化剂（如Cl2、Fe3+），“溶液呈血红色”暗示产物含Fe3+。 瓶颈2：复杂反应配平的“逻辑断裂与方法误用” 培优学生虽熟练掌握“化合价升降法”，但在高考高频的“多元素变价、歧化/归中反应、离子反应”中，常出现“局部配平正确，整体失衡”的问题： 1.多元素变价的“升降价总数计算偏差” 高考真题中，多元素变价反应（如FeS2+O2→Fe2O3+SO2、Cu2S+HNO3→Cu(NO3)2+NO+H2SO4）是培优重点，学生易： （1）漏算“整体变价”：如FeS2中Fe（+2→+3）和S（-1→+4）同时升价，需计算“1个FeS2的总升价数”（1+2×5=11），而非单独计算Fe或S； （2）误将“未变价元素计入”：如Cu2S与HNO3反应中，部分HNO3作酸（生成Cu(NO3)2），部分作氧化剂（生成NO），需区分“变价N”和“不变价N”，避免升降价总数计算错误。 2.歧化/归中反应的“价态交叉违规” 高考常考歧化反应（如Cl2与热NaOH反应、S与浓NaOH反应）和归中反应（如H2S与浓H2SO4反应、NO2与H2O反应），学生易： （1）违反“价态不交叉”原则：如H2S与浓H2SO4反应，S的价态变化应为-2→0、+6→+4（交叉点为0和+4，不交叉），而非-2→+4、+6→0（交叉违规）； （2）歧化反应中“升降价数不相等”：如Cl2与热NaOH反应（3Cl2+6OH-=5Cl-+ClO3-+3H2O），部分学生配平时忽略“5个Cl-降1价，1个ClO3-升5价”，导致升降价总数不匹配。 3.离子方程式的“电荷守恒遗漏” 高考对离子方程式配平的考查，核心是“三大守恒”（原子守恒、化合价升降守恒、电荷守恒）的综合应用，学生易： （1）仅关注原子和升降价守恒，忽略电荷平衡：如酸性条件下MnO4-氧化Fe2+的反应，配平后未验证“左边正电荷总数=右边正电荷总数”（正确方程式：MnO4-+5Fe2++8H+=Mn2++5Fe3++4H2O，左边电荷：-1+5×(+2)+8×(+1)=+17，右边：+2+5×(+3)=+17）； （2）补环境粒子时电荷失衡：如碱性条件下ClO-氧化Fe(OH)3的反应，误补H+导致电荷不守恒（正确补OH-：3ClO-+2Fe(OH)3+4OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O）。 瓶颈3：真实情境下“复杂反应体系”的“拆解与整合能力不足” 高考命题越来越倾向“真实情境中的复杂反应”（如催化反应、多步反应叠加、工业连续氧化还原），学生易陷入“逐步推导”的误区，导致： 1.催化反应的“中间产物与催化剂混淆” 高考常考催化反应（如合成氨、催化氧化SO₂、汽车尾气处理），学生易： （1）无法区分“催化剂”和“中间产物”：如用MnO₂催化H2O2分解，总反应需抵消中间产物（MnO2先与H2O2反应生成MnO3，再分解生成MnO2和O2），部分学生将中间产物写入总方程式； （2）忽略“催化剂的价态循环”：如Fe3+催化H2O2分解，Fe3+先被还原为Fe2+，再被H2O2氧化为Fe3+，总反应中Fe3+的量不变，学生易遗漏“价态循环”导致配平错误。 2.工业流程的“信息筛选与反应聚焦失误” 工业流程题中，氧化还原反应常嵌入“浸出、净化、制备”等环节，学生易： （1）被“无关信息干扰”：如从铬铁矿（FeCr2O4）制备K2Cr2O7的流程中，涉及“焙烧（氧化）、浸出、酸化、结晶”等步骤，学生难以锁定“焙烧时的氧化还原反应”（FeCr2O4+O2+Na2CO3→Na2CrO4+Fe2O3+CO2）； （2）忽略“流程中的物质转化关系”：如浸出液中的CrO42-在酸性条件下转化为Cr2O72-，该反应虽非氧化还原反应，但影响后续氧化还原反应的产物形态。 3.有机氧化还原的“价态判断与配平障碍” 高考有机化学与氧化还原的结合点（如醇、醛、羧酸的转化，烯烃的氧化断裂），学生易： （1）不会计算有机化合物中C的价态：如乙醇（C2H5OH）中C的价态=（4×2-6×1-1×2）/2=-2，乙醛（CH3CHO）中C的价态=（4×2-4×1-1×2）/2=-1，乙酸（CH3COOH）中C的价态=（4×2-4×1-2×2）/2=0，无法通过“价态变化”判断氧化还原方向； （2）忽略“有机反应的氧化剂/还原剂”：如乙醛被银氨溶液氧化为乙酸铵，银氨离子（[Ag(NH3)2]+）被还原为Ag，学生易遗漏“NH3的参与”导致方程式书写错误。 瓶颈4：解题习惯与应试策略的“精细化不足” 培优学生常因“追求速度”或“思维定势”，在细节上失分，核心问题： 1.步骤缺失导致“连锁错误”：未遵循“先标价→再推产物→配升降价→补环境粒子→验证守恒”的完整步骤，如直接凭经验写产物，导致价态变化判断错误，后续配平全错； 2.验证环节遗漏导致“隐性失误”：配平后未验证“三大守恒”，如原子守恒中O的个数不相等、电荷守恒中离子电荷失衡，这类错误在高考中极易被忽略； 3.对“命题陷阱”的敏感度不足：高考题常设置“陷阱”：如“无色溶液”排除MnO4-、Fe3+等有色产物；“酸性条件”限制OH-的存在；“不产生污染气体”暗示氧化剂的还原产物为N2、H2O等，学生易忽略这些条件导致产物书写错误。 三、突破瓶颈 1.构建“价态-条件-产物”的三维推导模型，解决“产物判断”难题； 2.强化“整体配平+守恒验证”的逻辑链，解决“配平失误”问题； 3.聚焦“真实情境的核心转化”，提升“复杂体系拆解”能力； 4.养成“标准化解题流程”，避免细节失分。通过靶向训练和方法建模，学生可从“被动应对”转向“主动推导”，真正掌握这类题型的解题本质，适应高考的核心价值导向和考向变化。 ◇考点 02 新情境下非氧化还原反应方程式书写与配平 一、重难点知识归纳 新情境下非氧化还原类化学（离子）方程式的书写，因没有涉及元素化合物的变化，故组成物质的各元素在发生反应时复分解重组，生成常见物质，一般用观察法即可配平。 1、书写非氧化还原反应化学（离子）方程式的步骤: ①根据实验事实写出反应物和生成物的化学式。 ②配平化学方程式。 ③注明化学方程式发生的条件并注明“↑”、“↓”。  2、书写技巧 （1）运用“证据→推理→符号”思路书写新情况化学（离子）方程式的基本过程如下：“读”取题目中的有效信息(证据)，写出反应物和生成物的符号(推理＋表征)，再依据质量守恒、电荷守恒(基本规律)，即可轻松写出规范的方程式。源:学科网ZXXK] （2）根据“中和”原理或“强酸制弱酸”原理书写化学（离子）方程式，如酸(酸式盐)与碱可发生中和反应、强酸与弱酸盐可以反应。 （3）根据“广义”的水解书写化学（离子）方程式：广义的水解观认为，无论是盐的水解还是非盐的水解，其最终结果都是参与反应的物质和水分别离解成两部分，再重新组合成新的物质。 （4）根据对热稳定性的理解书写化学（离子）方程式，如铵盐、弱酸酸式盐、难溶氢氧化物、难溶碳酸盐受热易分解。 （5）多元弱酸盐与其多元弱酸反应生成其酸式盐。 3.非氧化还原反应的本质遵循“物质类别转化规律” 非氧化还原反应的本质是化学键的重组（无元素化合价变化），核心依据物质类别性质推导产物： （1）酸+碱→盐+水（中和反应，含弱酸、弱碱的反应需注意产物为弱电解质）； （2）酸+盐→新酸+新盐（遵循“强酸制弱酸”“难挥发性酸制易挥发性酸”规律）； （3）碱+盐→新碱+新盐（需满足“生成沉淀、弱电解质或气体”条件）； （4）盐+盐→两种新盐（至少一种为沉淀或弱电解质）； （5）氧化物+酸/碱→盐+水（酸性氧化物与碱反应、碱性氧化物与酸反应，两性氧化物需结合酸碱性环境）； （6）水解反应（盐类水解、双水解，遵循“谁弱谁水解，越弱越水解”，Al3＋、Fe3+、Mg2+与AlO、HCO、CO、S2-等会发生双水解反应）； （7）分解反应（非氧化还原型，如盐的分解、结晶水合物失水，需结合温度、压强条件）； （8）配位反应[中心离子（如金属离子）与配体（如NH3、OH-、Cl-）结合生成配合物，无化合价变化，需体现配位键的形成，常见的络合物：[Ag(NH3)2]OH、[Cu(NH3)4](OH)2、[Fe(SCN)3] 、[Cu(NH3)4]SO4、K3[Fe(CN)6]、Fe3[Fe(CN)6]2、Na3AlF6]。 4.新情境下非氧化还原反应方程式书写与配平解题五步法 第一步：解构情境，提取核心信息 （1）圈画关键术语：明确反应场景（工业流程步骤如“酸溶”“沉锰”“煅烧”；实验操作如“加过量NaOH溶液”“通入CO2”）； （2）确定反应物与目标产物：从题干中直接提取（如“用氨水浸取ZnO”，反应物为ZnO和NH3・H2O，产物含Zn2+的配合物或Zn(OH)2）； （3）分析反应环境：根据“酸性”“碱性”“中性”“熔融态”判断是否需要补项（如酸性条件无OH-，碱性条件无H+）。 第二步：依据物质类别，推导产物 （1）归类反应物类型：判断反应物属于酸、碱、盐、氧化物、单质（非氧化还原反应中单质参与较少，多为氧化物与酸碱、盐与盐反应）； （2）应用转化规律：如碱性氧化物（如FeO）与强酸（如H2SO4）反应生成盐（FeSO₄）和水；弱酸盐（如Na2CO3）与强酸（如HCl）反应生成新盐（NaCl）、弱酸（H2CO3，分解为CO2和H2O）； （3）结合情境修正产物：如“用NH3・H2O浸取Al2O3”，因氨水为弱碱，Al2O3反应生成Al(OH)3沉淀（而非AlO2-，强碱性条件才生成AlO2-）。 第三步：补全缺项物质（若有） （1）酸性环境：若方程式两边O原子不守恒，左边加H2O，右边补H+；或左边加H+，右边补H2O（如Na2SiO3与盐酸反应：Na2SiO3+2HCl=H2SiO3↓+2NaCl，无需补项；若为离子方程式：SiO32-+2H+=H2SiO3↓）； （2）碱性环境：左边加H2O，右边补OH-；或左边加OH-，右边补H2O（如Al(OH)3与NaOH反应：Al(OH)3+NaOH=NaAlO2+2H2O，补H2O配平O原子）； （3）中性环境：优先用H2O补平O和H原子（如CaCl2与Na2CO3反应：CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl，无缺项）。 第四步：配平方程式（原子守恒为核心） （1）观察法：适用于简单反应（如氧化物与酸、碱的反应），直接调整系数使原子守恒（如CuO+H2SO4=CuSO4+H2O，系数均为1）； （2）设“1”法：复杂反应设核心物质系数为1，再配平其他物质（如NaAlO2溶液中通入过量CO2：NaAlO2+CO2+H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3，配平后：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3）； （3）离子方程式配平：先配平原子守恒，再用电荷守恒验证（如Fe3+与HCO3-双水解：Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑，原子守恒+电荷守恒均满足）。 第五步：验证规范，避免细节错误 （1）检查守恒：原子守恒（各元素个数相等）、电荷守恒（离子方程式）； （2）检查符号：状态符号（↓、↑）、可逆符号（⇌）、反应条件是否标注正确； （3）检查产物合理性：是否符合情境要求（如“低温反应”是否生成不稳定产物，“过量试剂”是否影响产物形态，如过量NaOH与AlCl₃反应生成NaAlO2而非Al(OH)3）。 二、培优瓶颈 瓶颈1：陌生情境下“反应本质判断”的“思维定势与迁移障碍” 非氧化还原反应的核心是“物质结构与性质匹配”（如离子交换、化学键重组、微粒结合方式变化），但新情境中陌生物种、复杂体系易导致学生判断失误： 1.误将非氧化还原反应归为氧化还原反应 高考常考“无变价元素参与的复杂反应”（如陌生盐的水解、配位化合物的生成、沉淀转化），学生易因“物种陌生”误判为氧化还原反应，例如：工业上用NH4HCO3与NaCl制备NaHCO3的反应（NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl），学生易误判为氧化还原反应，实则是利用溶解度差异的复分解反应；陷阱：含高价态元素的化合物（如K2CrO4、Na2FeO4）参与反应时，若未明确标注价态变化，可能仅发生复分解反应（如CrO42-与H+反应生成Cr2O72-），而非氧化还原反应。 2.无法迁移“基础反应规律”到陌生体系 培优学生对教材中典型非氧化还原反应（如复分解、水解）的规律掌握扎实，但在陌生物种中难以应用： （1）复分解反应：忽略“强酸制弱酸、强碱制弱碱、难溶物制更难溶物”的本质（如用H2S与CuSO4溶液反应制备CuS，虽H2S是弱酸，但因CuS极难溶，反应可发生：H2S+CuSO4=CuS↓+H2SO4）； （2）水解反应：无法迁移“盐类水解的‘谁强显谁性’‘分步水解’规律”到陌生盐（如Al2S3的水解，因Al3+水解显酸性、S2-水解显碱性，相互促进彻底水解：Al2S3+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑）； （3）配位反应：对“配位键形成条件”（中心离子有空轨道、配体有孤电子对）理解不深，无法推导配位产物（如向AgNO₃溶液中滴加氨水，先生成AgOH沉淀，后生成[Ag(NH3)2]+，学生易遗漏配位产物的结构）。 3.忽略“反应条件对反应本质的影响” 高考命题中，反应条件（温度、浓度、pH）是决定非氧化还原反应方向和产物的关键，学生易忽略： （1）温度影响：如Na2SO4与CaCl2在常温下生成CaSO4沉淀（Na2SO4+CaCl2=CaSO4↓+2NaCl），但高温下CaSO4与C反应则为氧化还原反应（需区分条件差异）； （2）pH影响：如Fe3+与HCO3-在中性溶液中发生相互促进的水解反应（Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑），而在强酸性溶液中仅发生H+与HCO3-的复分解反应（H++HCO3-=CO2↑+H2O）； （3）浓度影响：如浓盐酸与浓硝酸混合生成王水（HNO3+3HCl=NOCl↑+2H2O+Cl2↑），该反应虽含Cl元素价态变化，但本质是浓度驱动的配位-氧化还原耦合反应，学生易单纯归为复分解反应。 瓶颈2：陌生物种的“产物推导”的“信息提取与性质关联不足” 非氧化还原反应的产物推导依赖“反应物性质、情境信息、守恒约束”，但新情境中信息隐蔽、物种复杂，学生易陷入“无头绪推导”： （1）无法从情境中提取“关键反应线索” 工业流程、实验探究题中，反应线索常隐含在“操作步骤、物质转化、现象描述”中，学生易遗漏： ①工业流程：如从硼镁矿（Mg2B2O5・H2O）制备硼酸（H3BO3）的流程中，“加硫酸浸出”暗示复分解反应（Mg2B2O5・H2O+H2SO4+H2O=2H3BO3+MgSO4），学生易忽略“结晶水参与反应”； ②实验现象：如“向某溶液中滴加KSCN溶液无明显现象，滴加氯水后变红”，隐含Fe2+与Cl2的氧化还原反应，但“向AgCl悬浊液中滴加KI溶液，白色沉淀变为黄色”则是沉淀转化的非氧化还原反应（AgCl+KI=AgI↓+KCl），学生易混淆现象对应的反应类型； ③新型材料：如制备MOFs材料（金属有机框架）时，金属离子与有机配体（如对苯二甲酸）发生配位反应，学生易因不熟悉配体结构而无法写出产物。 （2）陌生物种的“性质预判失误” 非氧化还原反应的产物推导核心是“性质匹配”（如酸性物质与碱性物质反应生成盐和水、易水解离子与水电离的H+/OH-反应），学生易因“陌生物种性质未知”导致推导错误： ①酸性/碱性判断：如陌生酸（如H3PO2、HBO2）的酸性强弱、是否为多元酸，学生无法通过“中心元素非金属性、结构中羟基数目”预判（如H3PO2是一元酸，仅1个羟基电离出H+，与NaOH反应生成NaH2PO2）； ②水解性判断：如陌生离子（如AlO2-、ClO-、FeO42-）的水解方向，学生易忽略“离子的酸碱性”（如AlO2-水解显碱性：AlO2-+2H2O⇌Al(OH)3+OH-）； ③配位性判断：如过渡金属离子（如Cu2+、Fe3+）与陌生配体（如NH3、CN-、EDTA）的配位比，学生易因不熟悉配体的配位齿数而写错产物（如Cu2+与NH3的配位比为1:4，生成[Cu(NH3)4]2+）。 （3）隐含产物/反应物的“遗漏障碍” 非氧化还原反应中，隐含粒子（如H2O、H+、OH-、CO2）是高频失分点，学生易忽略： ①溶液体系：如酸性条件下反应补H+和H2O，碱性条件下补OH-和H2O（如Al3+与AlO2-的双水解反应：Al3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓）； ②气体参与：如工业流程中“通入CO2”用于调节pH或制备碳酸盐（如向NaAlO2溶液中通入过量CO2：NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3），学生易忽略CO2的量对产物的影响； ③结晶水参与：如结晶水合物（如CuSO4・5H2O、Na2CO3・10H2O）参与反应时，结晶水可能作为反应物（如CuSO4・5H2O与NH3反应生成[Cu(NH3)4]SO4・H2O，结晶水部分保留）。 瓶颈3：配平逻辑的“单一守恒”局限，忽略“多守恒协同约束” 非氧化还原反应的配平核心是“原子守恒”，但复杂体系（如离子反应、配位反应、水解反应）中需结合“电荷守恒、物料守恒”，培优学生易陷入“仅关注原子守恒”的误区： （1）离子反应的“电荷守恒遗漏” 非氧化还原离子方程式（如复分解、水解、配位反应）需满足电荷守恒，但学生常仅关注原子守恒,例如：Al3+与HCO3-的双水解反应，误写为Al3++HCO3-=Al(OH)3↓+CO2↑（电荷不守恒：左边+3+(-1)=+2，右边0），正确配平需满足电荷与原子守恒：Al3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑；陷阱：碱性条件下的离子反应（如NH4+与OH-反应生成NH3・H2O），学生易漏写OH-或H2O，导致电荷失衡。 （2）复杂体系的“物料守恒应用不足” 工业流程中，反应物的配比、产物的组成常受物料守恒约束，学生易忽略，例如：用氨水与Al2(SO4)3溶液制备Al(OH)3，若氨水过量，Al(OH)3不溶解，反应为Al2(SO4)3+6NH3・H2O=2Al(OH)3↓+3(NH4)2SO4，学生易因未考虑Al3+与NH3・H2O的配比（1:3）导致配平错误；配位反应：如Ag+与NH3反应生成[Ag(NH3)2]+，配平需满足配位比（1:2）：Ag++2NH3=[Ag(NH3)2]+，学生易误写为1:1或1:3。 （3）分步反应的“总反应配平逻辑断裂” 非氧化还原反应也可能存在多步反应（如多元弱酸与强碱的反应、分步水解），学生易混淆“分步反应”与“总反应”的配平，例如：H3PO4与NaOH反应（H3PO4是三元弱酸），分步反应为：①H3PO4+NaOH=NaH2PO4+H2O；②NaH2PO4+NaOH=Na2HPO4+H2O；③Na2HPO4+NaOH=Na3PO4+H2O，总反应需根据NaOH的用量调整配平（如NaOH过量时：H3PO4+3NaOH=Na3PO4+3H2O），学生易因未明确反应物用量导致配平错误。 瓶颈4：解题习惯的“粗放化”，缺乏“标准化推导流程” 培优学生常因“非氧化还原反应看似简单”而忽视解题步骤，导致细节失分： （1）未先判断反应类型，直接凭经验写产物 如将“向NaClO溶液中通入CO2”误写为NaClO+CO2+H2O=Na2CO3+HClO（忽略酸性：H2CO3>HClO>HCO3-，正确产物应为NaHCO3+HClO），本质是未先判断反应类型（复分解反应中的“强酸制弱酸”），直接凭经验推导； （2）配平后未验证“多守恒协同” 仅关注原子守恒，忽略电荷守恒、物料守恒（如离子反应中电荷失衡、配位反应中配位比错误）； （3）对“命题陷阱”的敏感度不足 高考题常设置“反应物用量、反应条件、物种存在形式”等陷阱（如“过量”“少量”“浓”“稀”“常温”“高温”），学生易忽略： ①用量陷阱：如向Ca(OH)2溶液中通入少量CO2生成CaCO3，通入过量CO2生成Ca(HCO3)2； ②状态陷阱：如NH4Cl与NaOH溶液加热反应生成NH3↑，常温反应生成NH3・H2O。 三、突破瓶颈 1.构建“情境-性质-类型”三维判断模型，快速锁定反应本质； 2.掌握“信息提取-性质迁移-守恒约束”三步法，精准推导产物； 第一步：信息提取（圈画关键线索），必圈信息：反应物（原料、试剂）、反应条件（温度、pH、浓度、用量）、现象描述（沉淀、气体、颜色变化）、目标产物（工业流程中）； 第二步：性质迁移（基于已知规律预判产物） （1）复分解反应：遵循 “强酸制弱酸、强碱制弱碱、难溶制更难溶”，迁移已知酸碱性、溶解度规律： ①酸性顺序（高频）：H2SO4>HNO3>H2CO3>HClO>HCO3->Al(OH)3； ②溶解度规律（高频）：AgCl>AgBr>AgI>Ag2S；CaCO3<Ca(HCO3)2；BaSO4、AgCl难溶于酸； （2）水解反应：迁移“盐类水解规律”，判断水解方向和产物： ①单水解：弱碱阳离子→对应弱碱（或碱式盐），弱酸根离子→对应弱酸（或酸式盐）（如FeCl3水解：FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl）； ②双水解：相互促进，产物为沉淀和气体（如Al3+与S2-：2Al3++3S2-+6H2O=2Al(OH)3↓+3H2S↑）。 （3）配位反应：迁移“配位键形成条件”，判断配位比和产物： ①中心离子（高频）：Cu2+（配位数4）、Ag+（配位数2）、Fe3+（配位数6）、Al3+（配位数4/6）； ②配体（高频）：NH3、H2O、CN-、SCN-、EDTA（配位数6）； 第三步：守恒约束（验证产物合理性） 原子守恒：核心元素（如B、Al、Fe）的原子个数前后相等； （2）电荷守恒：离子反应中，左边总电荷=右边总电荷； （3）物料守恒：反应物的配比与产物组成匹配（如配位反应的配位比、复分解反应的酸碱中和比）。 3.强化“多守恒协同配平法”，确保配平准确； （1）不同类型反应的配平技巧 ①复分解反应（含离子反应）配平方法：“先配核心元素→再配次要元素→最后补 H₂O / 离子→验证电荷守恒”； ②水解反应（单水解 / 双水解）配平方法：“先写水解的离子→再配水解产物→补 H2O→验证电荷守恒”； ③配位反应配平方法：“先按配位比配核心粒子→再配其他离子→补 H2O / 配体→验证原子守恒”； （2）配平验证 “三查法”（避免隐性失误） 一查原子守恒：重点查 H、O（易漏补 H2O）； 二查电荷守恒：离子方程式必查，确保左右电荷总数相等； 三查配比守恒：配位反应查配位比、复分解反应查酸碱中和比、水解反应查离子配比。 4.养成“标准化解题流程”，规避命题陷阱。 （1）标准化步骤（适用于所有新情境非氧化还原反应） ①审题标注：圈画反应物、产物、反应条件（温度、pH、用量）、现象描述、目标产物； ②类型判断：标注核心元素价态，排除氧化还原反应，确定非氧化还原反应类型（复分解 / 水解 / 配位等）； ③产物推导：基于反应类型规律，结合情境信息，推导未知产物（含隐含粒子 H₂O、H⁺、OH⁻）； ④配平核心：按 “核心元素→次要元素→隐含粒子→守恒验证” 的顺序配平； ⑤验证收尾：检查原子守恒、电荷守恒（离子反应）、配比守恒（配位 / 复分解），核对反应条件与产物形态是否匹配。 （2）应试策略：“陷阱识别 + 分步得分” ①陷阱识别：重点关注 “过量 / 少量”“浓 / 稀”“加热 / 常温”“酸性 / 碱性”，这些条件直接影响产物； ②分步得分：若产物推导不确定，先写出已知反应物和明确产物，再根据守恒补全未知产物，确保配平正确（配平是得分关键）； ③陌生物种处理：若遇到完全陌生的物种，可通过 “同类物质性质迁移”（如 H₃BO₃类比 H₂CO₃，AlO₂⁻类比 CO₃2-）推导反应规律。 ◇考点 03 新反应机理中反应方程式书写与配平 一、书写方法 反应机理类方程式书写是高考化学培优的核心难点之一，常依托有机反应机理、催化反应循环、新型反应路径等情境考查，要求学生精准捕捉“中间体生成→转化→再生”的逻辑链条，同时遵循原子守恒、电子守恒（氧化还原反应）及反应条件匹配原则。 1.紧扣机理逻辑，明确反应角色 （1）区分“反应物”（初始参与、最终消耗）、“中间体”（反应过程中生成并消耗，如自由基、配位化合物、离子中间体）、“催化剂”（初始参与、最终再生，质量和化学性质不变）。 （2）每一步方程式需对应机理中的“断键-成键”过程，不遗漏关键中间体和反应条件（如温度、压强、催化剂、溶剂环境）。 2.遵循守恒规律，规范表达细节 （1）原子守恒：反应前后各元素原子个数相等（有机反应需注意C、H、O等原子的匹配）。 （2）电子守恒：氧化还原型机理（如催化氧化、电化学机理）需标注电子转移，或通过价态变化确保电子得失平衡。 （3）规范符号：中间体（如自由基・OH、碳正离子R⁺）标注特征符号；可逆反应用“⇌”，不可逆反应用“→”；气体“↑”、沉淀“↓”仅在溶液体系中合理标注。 3.匹配反应环境，补全缺项物质 （1）溶剂影响：酸性溶剂（如H2SO4、CH3COOH）中可补充H+，碱性溶剂（如NaOH、乙醇钠）中可补充OH-或R-，水相体系常涉及H2O的参与或生成。 （2）催化条件：催化剂（如金属单质、酶、分子筛）需写在反应物一侧或反应条件处，中间体与催化剂的配位/解离过程需清晰体现。 二、反应机理类型及方程式书写 1.有机反应机理型（选择性必修3核心） （1）特点：依托官能团转化的分步反应（如加成、取代、消去、氧化还原），涉及中间体（碳正离子、碳负离子、自由基、环中间体）的生成与转化，需结合 “断键位置→成键方式→中间体稳定性” 推导。 （2）典型反应机理： ①烯烃加成机理（如马氏规则的碳正离子机理）； ②卤代烃水解的SN1/SN2机理； ③醛酮的亲核加成机理（如与HCN、格氏试剂反应）； ④芳香族化合物的亲电取代机理（如硝化、磺化、傅-克反应）。 （3）书写关键： ①标注断键（用“⊕”“⊖”表示电荷分布）与成键位置，中间体的电荷的标注需准确； ②区分“分步反应”（每步仅发生1个关键断键/成键）与“总反应”（整合分步反应，消去中间体）。 2.催化循环反应机理型（选择性必修2+选修1融合） （1）特点：以催化剂（金属单质、金属氧化物、配合物、酶）为核心，涉及“催化剂活化→中间体形成→底物转化→催化剂再生”的循环过程，常结合氧化还原反应（金属元素价态变化）。 （2）典型机理： ①工业催化反应（如合成氨的铁触媒机理、合成甲醇的铜基催化剂机理）； ②新型催化反应（如光催化、电催化、酶催化的循环路径）； ③配位催化机理（如过渡金属配合物催化的烯烃氢化反应）。 （3）书写关键： ①追踪催化剂的价态变化（如Cu²⁺→Cu⁺→Cu²⁺），确保每步氧化还原反应电子守恒； ②中间体与催化剂的配位键形成/断裂需体现（如用“→”表示配位结合）； ③总反应需消去催化剂和中间体，仅保留反应物和最终产物。 3.电化学反应机理型（选择性必修1延伸） （1）特点：结合原电池或电解池的电极反应，涉及“电极表面吸附→电子转移→中间体转化→产物脱附”的分步过程，需匹配电解质环境（酸性、碱性、熔融态）。 （2）典型机理： ①燃料电池电极反应机理（如氢氧燃料电池、甲烷燃料电池的分步电子转移）； ②电解池制备机理（如电解精炼铜、电解饱和食盐水的电极表面反应）； ③新型电化学装置（如锂-ion电池、全钒液流电池的充放电机理）。 （3）书写关键： ①电极反应需标注“阴极/阳极”“正极/负极”，电子得失与价态变化一致； ②电解质离子（如H+、OH-、SO42-）参与反应时，需结合电荷守恒补全； ③总反应=正极反应+负极反应（原电池）或阴极反应+阳极反应（电解池），消去电子和中间体。 4.无机反应机理型（必修1+选择性必修2基础） （1）特点：针对无机化合物的分步反应（如氧化还原、水解、配位反应），涉及简单中间体（如离子、自由基、配位离子），需结合物质性质和反应条件推导。 （2）典型机理： ①卤素单质的歧化反应机理（如Cl₂与水反应的HOCl中间体）； ②盐类水解的分步机理（如Al3+的逐级水解生成Al(OH)2+、Al(OH)2+）； ③配位化合物的形成机理（如Cu2+与NH₃的分步配位生成[Cu(NH3)4]2+）。 （3）书写关键： ①分步反应需体现“逐步转化”，避免跳过关键中间体； ②非氧化还原反应（如水解、配位）需遵循原子守恒和电荷守恒，氧化还原反应需兼顾电子守恒。 三、培优瓶颈 瓶颈 1：机理信息解码障碍——无法精准识别“反应物、产物、催化剂、中间产物” 新反应机理常以“历程图”（含粒子结构、箭头标注）或“文字分步描述”呈现，信息隐蔽且复杂，学生易出现： 1.混淆“催化剂”与“中间产物”：两者均参与反应但最终状态不同（催化剂：先消耗后生成；中间产物：先生成后消耗），学生易因“粒子出现顺序”误判。例如：催化氧化SO2的机理（V2O5为催化剂）：①SO2+V2O5=SO3+V2O4；②2V2O4+O2=2V2O5。学生易将V2O4（中间产物）误判为催化剂，或将V2O5（催化剂）误判为中间产物；高考陷阱：历程图中“循环出现的粒子”为催化剂，“一次性生成并消耗的粒子”为中间产物（如2023・全国卷Ⅰ催化还原NOₓ机理中，Fe2+循环参与，为催化剂；中间生成的Fe3+再被还原为Fe2+，为中间产物）。 2.遗漏“隐含反应物/产物”：机理描述中常隐含“小分子粒子”（如H2O、H+、OH-、O2），学生易因聚焦复杂粒子而忽略，例如：有机催化反应中，质子（H+）常作为“隐形参与者”，参与质子转移后再生（如醛的缩合反应机理）；工业催化机理中，O2、H2O常作为隐含反应物（如氨催化氧化机理中，O2参与氧化，H2O为产物）。 3.无法从“箭头标注”推导粒子转化：机理图中“箭头方向”代表电子转移、化学键断裂/形成或粒子迁移，学生易误解箭头含义，“单箭头”代表电子转移（氧化还原），“双箭头”代表配位键形成/断裂，“弯箭头”代表质子转移；例如：自由基反应机理中，Cl・（氯自由基）与CH4的反应：Cl・+CH4→HCl+・CH3，箭头标注“Cl・夺取CH4中的H”，学生易因未识别自由基（单电子粒子）而误写产物。 瓶颈2：分步反应与总反应的“衔接障碍”——中间产物抵消与守恒匹配失误 新反应机理多为“多步反应叠加”，总反应需抵消中间产物、保留反应物和产物，学生易出现： 1.中间产物抵消不彻底：分步反应中，中间产物在不同步骤中生成和消耗，学生易因“漏写分步反应”或“计算错误”导致中间产物未完全抵消，例如：甲烷催化重整机理（Ni为催化剂）：①CH4+Ni=C・Ni+2H2；②C・Ni+CO2=2CO+Ni。总反应需抵消Ni（催化剂）和C・Ni（中间产物），得CH4+CO2=2CO+2H2，学生易误将C・Ni写入总反应；高考高频：催化循环中，中间产物可能涉及多个（如3步以上反应），需逐一梳理“生成-消耗”关系，避免遗漏抵消。 2.分步反应配平与总反应守恒矛盾：部分学生先配平分步反应，再叠加得到总反应，但因分步反应配平错误（如原子守恒、电荷守恒缺失），导致总反应失衡，例如：Fe3+催化H2O2分解机理：①H2O2+Fe3+=Fe2++O2↑+2H+（配平正确）；②H2O2+Fe2++2H+=Fe3++2H2O（配平正确）。叠加后总反应：2H2O2=2H2O+O2↑（守恒）；若分步②漏写2H+，叠加后总反应H守恒失衡。 3.忽略“分步反应的条件一致性”：机理中分步反应的条件（如酸性/碱性、温度）需统一，学生易因忽略条件导致总反应产物错误。例如：碱性条件下CO还原NO的机理：分步反应均涉及OH-，总反应需保留OH-（如2CO+2NO+4OH-=2CO32-+N2+2H2O），学生易误写为酸性条件下的产物（如CO2）。 瓶颈3：特殊反应机理的“配平逻辑障碍”——氧化还原与非氧化还原的混合处理 新反应机理常涉及“氧化还原分步进行”“氧化还原与非氧化还原反应混合”，学生易因“价态追踪不连续”“配平方法误用”导致错误： 1.自由基/配位机理中“价态判断失误”：自由基（含单电子，如・OH、・CH3）、配位化合物（如[Cu(NH3)4]2+）的价态计算复杂，学生易漏算单电子或配位键对价格的影响，例如：・OH中O的价态（-2+1（单电子）=-1），・CH3中C的价态（-3+1（单电子）=-2），学生易按普通化合物计算（如・OH中O为-2），导致氧化还原配平错误；配位机理中，中心离子的价态变化（如Cu2+→Cu+→Cu2+）需连续追踪，学生易因忽略“配位-解离”步骤导致价态变化断裂。 2.混合机理（氧化还原+复分解/配位）的配平方法混乱：机理中可能存在“一步氧化还原，一步复分解”，学生易用单一配平方法（如仅用化合价升降法）处理，例如：氨合成机理（Fe为催化剂）：①N2+Fe=N2・Fe（配位，非氧化还原）；②N2・Fe+3H2=2NH3+Fe（氧化还原）。配平时需先保证配位反应的粒子配比（1:1），再用化合价升降法配平氧化还原步骤，学生易因先配平氧化还原导致配位配比失衡。 3.多步氧化还原中“升降价总数计算偏差”：机理中氧化还原反应可能分多步进行（如某元素先升价再降价，总价态不变），学生易单独计算每步升降价，忽略“总升降价为0”，例如：催化循环中，催化剂的价态“降→升”（总不变），中间产物的价态“升→降”（总不变），总反应的升降价仅来自反应物和产物，学生易将催化剂的价态变化计入总升降价。 瓶颈4：解题习惯的“碎片化”——缺乏“机理分析-方程推导”的标准化流程 培优学生常因“机理题看似复杂”而陷入“逐句解读，缺乏整体思维”，导致： 1.未先梳理机理脉络，直接书写分步反应：如拿到历程图后，未先判断“反应物→中间产物→产物”的转化路径，直接从第一步开始写，导致后续步骤与总反应脱节； 2.配平后未验证“机理一致性”：总反应需与机理中“粒子转化、条件约束”一致，学生易仅验证守恒，忽略“总反应是否符合机理逻辑”（如机理中无O₂参与，总反应却出现O₂作为反应物）； 3.对“命题陷阱”的敏感度不足：高考题常设置“机理中的限速步骤”“催化剂的活性位点”等干扰信息，学生易被无关信息误导，忽略核心的“反应物-产物”转化。 ◇考点 04 新情境下电化学方程式书写与配平 一、重点知识梳理 近年来氧化还原反应和电化学原理结合的题型比较多，我们只要抓住氧化还原反的本质以及原电池或电解池中两极的放电情况，就会迎刃而解。书写电极反应方程式的一般方法： 第一步：确定原电池的正负极，列出正负极上的反应物质，并标出相同数目电子的得失。 第二步：原电池负极或电解池阳极的电极反应式，按“还原剂－ne-=氧化产物”书写；原电池正极或电解池阴极的电极反应式，按“氧化剂＋ne-=还原产物”书写。 【特别注意】负极反应生成的阳离子与电解质溶液中的阴离子是否共存。若不共存，则该电解质溶液中的阴离子应写入负极反应式，如Al－Cu－NaHCO3溶液构成的原电池中，因Al失去电子生成的Al3+能与HCO3－反应：Al3++3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，故铝件（负极）上发生的反应为：Al－3e－+3HCO3－=Al(OH)3↓+3CO2↑，而不是仅仅写为：Al－3e－=Al3+。 第三步：根据电荷守恒和反应混合物的酸碱性，补充H+、OH-或H2O等，并配平电极反应。 【特别注意】若正极上的反应物质是O2，且电解质溶液为中性或碱性，电极反应式中不能出现H+，且水必须写入正极反应式中，与O2结合生成OH-，若电解质溶液为酸性，电极反应式中不能出现OH－，且H+必须写入正极反应式中，与O2结合生成水。 第四步：正负极反应式相加（电子守恒）得到电池反应的总反应式。若已知电池反应的总反应式，可先写出较易书写的电极反应式，然后在电子守恒的基础上，总反应式减去较易写出的电极反应式，即得到较难写出的电极反应式。 【特别提醒】（1）根据“电池充电时，原电池的负极与外接电源的负极相连作电解池的阴极，原电池的正极与外接电源的正极相连作电解池的阳极”知，可充电电池(二次电池)充电时阴极的电极反应是其放电时负极反应的逆过程，充电时阳极的电极反应是其放电时正极反应的逆过程。 （2）电解池中的阳极有最强的氧化能力，阴极有最强的还原能力，所以可以发生平常不能发生的一些氧化还原反应。电解液中氧化性的离子可以在阴极得电子，还原性离子则可以在阳极失电子。同时考虑得失电子产物与电解液可能发生的反应。 （3）书写电极反应式经验总结与分享：巧妙结合新情境题目信息，先确定部分反应物和产物，然后遵循“电荷守恒，查氧补水，差几个氧原子补几分子水”。 总之，信息型化学（离子、电极）方程式书写题的基本解题思路是: 二、培优瓶颈 瓶颈类型 典型表现 深层成因 突破策略 典例与纠正 反应物/产物误判 燃料电池中CO2未与碱生成CO32-；熔融盐中产物写错 忽略电极产物与电解质的后续反应；不熟悉新情境（如离子液体、固态电解质）下的稳定形态 1. 先写“初始产物”，再检查能否与电解质共存（如含碳燃料在碱性下生成CO32-，酸性下为CO2）；2. 依据题干现象、总反应或元素价态锁定最终产物 错误：CH4→CO2+8e-（碱性）；正确：CH4+10OH-→CO32-+8e-+7H2O（CO2与OH-反应） 电子转移与变价计算错 变价原子数漏算；n值（电子数）算反 未标全变价元素；混淆“升失氧、降得还”与电极对应关系 1. 标变价：用双线桥标出所有变价原子； 2. 算n值 n=高价−低价 电荷配平与介质适配错 酸性用OH-配平，碱性用H+；电荷数算错 不理解“电子=负电荷”，忽略介质对电荷与原子配平的约束 1. 电荷守恒：将e-视为负电荷，用介质离子（酸性H+、碱性OH-、熔融O2-）补电荷； 2. 原子配平：酸性用H2O补O、H+补H；碱性用H2O补O、OH-补H；熔融用O2-/CO32-等补项 错误：碱性下O2+4e-→2O2-；正确：O2+2H2O+4e-=4OH-（用H2O补O，OH-补电荷） 复杂体系拆分与缺项补写难 总反应拆电极时得失电子不守恒；缺项（如H2O、离子）漏补 不会用“总反应−易写电极=难写电极”；缺项判断无依据 1. 优先写易写电极（如吸氧腐蚀正极、电解池阴极）； 2. 总反应减易写电极得难写电极，确保电子守恒； 3. 缺项按“介质+守恒”推断（先电荷、后原子） 例：铅蓄电池总反应Pb+PbO2+2H2SO4=2PbSO4+2H2O，先写负极Pb−2e-+SO42-=PbSO4，正极=总反应−负极 多池串联/竞争反应混淆 分不清正负极/阴阳极；放电顺序错导致产物错 对装置原理理解浅；不熟悉离子放电顺序（如阳极：活性电极>Cl->OH->SO42-） 1. 判装置：原电池自发（正+负），电解池非自发（阴+阳）；2. 放电顺序：阴极（阳离子）按金属活动性逆序，阳极（阴离子）按“活性电极优先”；3. 串联时电子守恒贯穿全池 错误：电解NaCl溶液阳极写2OH-−4e-=O2↑；正确：2Cl-−2e-=Cl2↑（Cl-放电优先于OH-） ◇题型 01 考查新情境下工业流程中方程式书写与配平 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖南卷）工业废料的综合处理有利于减少环境污染并实现资源循环利用。从某工业废料中回收镉、锰的部分工艺流程如下： 已知：①富集液中两种金属离子浓度相当。 ②常温下，金属化合物的： 金属化合物 下列说法错误的是 A．粉碎工业废料有利于提高金属元素的浸出率 B．试剂X可以是溶液 C．“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换 D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式为 【答案】D 【分析】富集液中含有两种金属离子，其浓度相当，加入试剂X沉铬，由金属化合物的可知，CdCO3、MnCO3的接近，不易分离，则试剂X选择含的试剂，得到CdS滤饼，加入溶液沉锰，发生反应：，据此解答。 【解析】A．粉碎工业废料能增大废料与浸出液的接触面积，有利于提高金属元素的浸出率，A正确；B．由分析可知，试剂X可以是溶液，B正确；C．若先加入溶液进行“沉锰”，由题中信息以及数据可知，金属离子浓度相当，则也会沉淀，后续流程中无法分离Cd和Mn，所以“沉镉”和“沉锰”的顺序不能对换，C正确；D．“沉锰”时，发生反应的离子方程式是：，D错误；故选D。 典例2（2025·广西卷）不同含硫物质间可相互转化。下列离子方程式书写正确的是 A．反应①： B．反应②： C．反应③： D．反应④： 【答案】C 【解析】A．反应①中CH3COOH为弱酸，离子方程式中应保留化学式，正确离子方程式为S2−+CH3COOH=HS−+CH3COO−，A错误；B．反应②中Al3+与HS−发生双水解反应，生成Al(OH)3沉淀和H2S气体，正确离子方程式为Al3++3HS−+3H2O=Al(OH)3↓+3H2S↑，B错误；C．反应③中在酸性条件下发生歧化反应生成S、SO2和H2O，离子方程式符合守恒原则，C正确；D．反应④中SO2与酸性KMnO4发生氧化还原反应，S元素从+4价升至+6价，Mn元素从+7价降至+2价，得失电子守恒时SO2与系数比应为5:2，正确离子方程式为5SO2+2+2H2O=5+2Mn2++4H+，D错误；故选C。 方｜法｜提｜练 解题五步法（通用模型） 第一步：定位反应步骤，圈画“反应要素信号词” 工业流程中每个步骤的核心反应都隐藏在操作术语、试剂标注、产物特征中，需先锁定反应发生的环节（如酸浸、氧化、沉渣、煅烧），再提取关键信息： 信号词类型 具体示例 对应反应要素推导 操作/条件信号 酸浸、碱浸、焙烧、煅烧、电解、催化 反应环境（酸/碱性）、反应条件（高温/电解） 试剂信号 加入过量H2SO4、通入Cl2、滴加NaOH溶液、加MnO2 反应物（试剂+原料中的核心成分） 产物信号 滤渣、沉淀、滤液含X2+、生成无毒气体 产物（沉淀/溶液中的离子/气体） 转化信号 氧化、还原、转化为、回收、富集 反应类型（氧化还原/非氧化还原） 示例：流程中“向含CoO的矿渣中加入稀H2SO4酸浸，过滤得到CoSO4溶液”，可直接锁定：反应物（CoO、H2SO4）、产物（CoSO4、H2O）、反应类型（非氧化还原）、条件（酸浸，无需高温）。 第二步：推导反应物与产物，构建“物质转化链条” 1.反应物确定（2个核心来源） （1）原料核心成分：流程的“原料”栏给出的主要物质（如硼镁矿的Mg2B2O5・H2O、磷尾矿的Ca3(PO4)2）； （2）加入的试剂：流程中明确标注的试剂（酸、碱、氧化剂、还原剂、盐溶液），注意“过量”试剂是否参与反应（如过量NaOH可能与两性物质反应到底）。 2.产物确定（3个推导依据） （1）流程目标：产物是流程最终要提取的物质（如制备H3BO3，则某步骤产物含H3BO3）或中间产物（如滤液中的Mg2+对应MgSO4）； （2）物质性质：根据元素守恒和类别规律推导（如Fe3+与OH-反应生成Fe(OH)3沉淀，CO32-与Ca2+生成CaCO3）； （3）反应类型特征： ①氧化还原反应：根据氧化剂/还原剂判断产物（如酸性条件下MnO4-→Mn2+，Fe2+→Fe3+）； ②非氧化还原反应：酸浸生成盐+水，碱浸生成盐+水，沉淀转化生成更难溶盐。 关键提醒：排除“杂质干扰”——流程中杂质成分（如矿渣中的SiO2）通常不参与主反应，仅作为滤渣除去，无需写入主反应方程式。 第三步：判断反应类型，明确“配平核心逻辑” 根据反应物和产物的价态变化、物质类别，快速归类反应类型，选择对应配平策略： 反应类型 判断依据（核心特征） 配平核心逻辑 氧化还原反应 有氧化剂/还原剂（如Cl2、MnO2、H2O2）；元素价态变化（如Fe2+→Fe3+、Cr2O72-→Cr3+） 先电子守恒（配平变价物质）→再电荷守恒（补H+/OH-）→最后原子守恒（补H2O） 非氧化还原反应 仅发生复分解、水解、化合（无元素价态变化）；如酸浸、沉渣、盐与盐反应 直接用原子守恒配平；离子反应需补充电荷守恒验证 电化学相关反应 流程含“电解池”“原电池”“电镀”环节 先写电极反应（标正/负/阴/阳极，电子得失匹配）→再叠加得总反应（消去电子） 例：流程中“用NaClO氧化Co2+生成Co(OH)3，自身还原为Cl-（碱性条件）”，判断为氧化还原反应：①电子守恒：Co2+→Co(OH)3（升1价），ClO-→Cl-（降2价），故Co2+系数为2，ClO-系数为1；②电荷守恒：碱性条件补OH-，左边电荷：2×2+(-1)=+3，右边：(-1)，故右边补3个OH-；③原子守恒：补H2O，最终配平：2Co2++ClO-+5OH-+H2O=2Co(OH)3↓+Cl-。 第四步：补全缺项与条件，规范“方程式表达” 1.缺项物质补全（高频考点，精准匹配环境） 缺项物质多为H+、OH-、H2O，核心依据是反应环境，遵循“三不原则”：不参与价态变化、不引入新元素、符合环境酸碱性： 反应环境 补项优先级 示例（氧化还原反应） 酸性（酸浸、加酸） 先补H+，后补H2O（右边缺H/O用H2O补） MnO4-氧化Fe2+：补H+和H2O 碱性（碱浸、加碱） 先补OH-，后补H2O（左边缺H/O用H2O补） ClO-氧化Co2+：补OH-和H2O 中性/水相 优先补H2O（不补H+和OH-，或少量补其中一种） 沉淀转化反应：CaSO4+Na2CO3=CaCO3↓+Na2SO4（无缺项） 2.反应条件标注（高考细节得分点） （1）煅烧/焙烧：标注“高温”（如CaCO3CaO+CO2↑）； （2）电解/催化：标注“电解”或催化剂（如电解饱和食盐水标“电解”）； （3）加热/水浴：标注“Δ”（如酸浸加热标“Δ”）； （4）沉淀/气体：溶液体系中沉淀标“↓”、气体标“↑”（如CO2↑、Fe(OH)3↓），固体/熔融态反应不标。 第五步：三重校验，避免“隐性错误” 方程式书写完成后，需从3个维度验证： （1）守恒校验：原子守恒（各元素个数相等）、电子守恒（氧化还原反应）、电荷守恒（离子方程式）； （2）逻辑校验：产物是否符合反应类型（如氧化还原反应产物价态是否合理）、是否匹配流程目标（如制备H3BO3，产物中必有H3BO3）； （3）规范校验：符号（可逆/不可逆、状态符号）、条件、结晶水（如原料含结晶水不可遗漏）是否标注正确。 变｜式｜巩｜固 变式1（25-26高三上·福建南平·期中）实验室用生产发光二极管(LED)的废料(主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg)制备Ga2O3的一种流程如下。 已知：Ga和In均为第ⅢA族元素，In难溶于NaOH溶液。 下列说法错误的是 A．Ga元素位于元素周期表的p区 B．Ⅰ中GaN生成[Ga(OH)4]−的离子方程式为GaN+OH−+3H2O[Ga(OH)4]−+NH3↑ C．从沉淀1中可以提取In和Mg D．Ⅲ中需加入过量的稀硫酸 【答案】D 【分析】LED生产废料的主要成分为难溶于水的GaN，含少量In、Mg金属，LED生产废料中加入2mol/L的NaOH溶液并加热80℃，In、Mg都不溶于NaOH溶液，GaN溶于NaOH溶液得到Na[Ga(OH)4]和NH3，过滤后得到的沉淀1为In、Mg，滤液中加入H2SO4然后过滤得到Ca(OH)3和滤液，滤液中含有Na2SO4和过量的H2SO4，Ga(OH)3受热分解生成Ga2O3和H2O。 【解析】A．基态镓(Ga)位于第四周期，和Al位于同一主族，Ga元素位于元素周期表的p区，A正确；B．GaN溶于NaOH溶液得到Na[Ga(OH)4]和NH3，GaN生成[Ga(OH)4]-的反应：GaN+OH−+3H2O[Ga(OH)4]−+NH3↑，B正确；C．“沉淀1”含金属元素In、Mg，从沉淀1中可以提取In和Mg，C正确；D．由分析可知，Ⅲ中析出Ga(OH)3沉淀，若加入过量的硫酸会使Ga(OH)3溶解，D错误；故答案为：D。 变式2（25-26高三上·江西新余·月考）氰化法从金矿提取黄金简易工艺流程如下： 下列叙述不正确的是 A．“氰浸”中，NaCN作络合剂且N原子为配位原子 B．“氰浸”反应： C．“还原”中，除生成两种配合物外，还产生一种还原剂 D．“除锌”中，试剂X宜选择硫酸 【答案】A 【分析】金矿料与NaCN、发生反应，生成和NaOH溶液，加入过量的Zn发生还原反应，生成Au、和、氢气以及过量的Zn，Au不与NaOH、H2SO4反应，但Zn与NaOH、H2SO4反应，所以除锌的试剂可以选用NaOH、H2SO4等，最后得到粗Au。 【解析】A．“氰浸”中NaCN提供作为配体，故NaCN为络合剂；中C电负性小于N，则配位原子是C，故A错误；B．“氰浸”反应中，Au从0价升至+1价，O2中O元素从0价降至-2价，根据得失电子守恒；反应的离子方程式为，故B正确；C．“还原”中Zn将 还原为Au，自身被氧化为，与、OH-形成和两种配合物，同时Zn与碱性溶液反应生成氢气，氢气为还原剂，故C正确；D．“除锌”需溶解Zn而不溶解Au，硫酸不挥发且能溶解Zn，所以选择硫酸，故D正确；选A。 变式3（25-26高三上·河南南阳·期中）氧族元素碲(52Te)被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常用铜阳极泥(主要成分是含Ag、Au等杂质)为原料提取碲并回收贵金属，其工艺流程如图所示： 已知：TeO2微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。下列说法错误的是 A．Te的最外层电子数为6 B．“酸浸1”过程中，转化为，反应的化学方程式为 C．“还原”过程中，反应的化学方程式为 D．TeO2溶于浓NaOH溶液的离子方程式为 【答案】D 【分析】铜阳极泥(主要成分是含Ag、Au等杂质)在氧气、硫酸作用下酸浸，转化为硫酸铜和，过滤后得到含、Ag、Au的滤渣，向滤渣中加入浓盐酸，转化为，过滤后向滤液中通入将还原为Te，据此解答。 【解析】A．Te的原子序数为52，其价电子排布式为，最外层电子数为6，A正确；B．“酸浸1”过程中，与氧气、硫酸反应生成硫酸铜、和，反应的化学方程式为：，B正确；C．“还原”过程中，被氧化生成，被还原生成Te，反应的化学方程式为：，C正确；D．TeO2与浓NaOH溶液反应生成和水，反应的离子方程式为：，D错误；故选D。 变式4[原创题]处理某酸浸液(主要含)的部分流程如下： 下列说法错误的是() A.“沉铜”时，铁粉与Cu²+反应的离子方程式：Fe+Cu2+=Fe2++Cu B.“碱浸”时，Al3+转化为Al(OH)3沉淀的离子方程式：Al3++3OH-=Al(OH)3↓ C.“氧化”时，H2O2将Fe2+氧化为Fe3+的离子方程式：2Fe2++H2O2+2H+=2Fe3++2H2O D.“沉锂”过程利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质 【答案】C 【分析】先梳理流程中各步骤的实际反应：沉铜：铁粉置换酸浸液中的Cu2+；碱浸：加入适量NaOH,处理Al3+直接生成Al(OH)3沉淀；氧化：H2O2在碱性条件下氧化Fe2+生成Fe(OH)3沉淀；沉锂：Li+与Na2CO3反应生成Li2CO3沉淀。 【解析】A.铁粉与Cu2+发生置换反应时，Fe被氧化为Fe2+,离子方程式应为Fe+Cu2+=Fe2++Cu,故A正确；B.“碱浸”加入的NaOH适量，Al3+转化为Al(OH)3,离子方程式为Al3++3OH-=Al(OH)3↓,故B正确；C.H2O2在碱性条件下可将Fe2+氧化为Fe(OH)3,而不是生成Fe3+，故C错误；D.加入Na2CO3得到Li2CO3沉淀，利用了Li2CO3的溶解度比Na2CO3小的性质，D正确；答案选C。 ◇题型 02 考查新情境下实验中方程式书写与配平 典｜例｜精｜析 典例1（2025·黑吉辽蒙卷）化学需氧量(COD)是衡量水体中有机物污染程度的指标之一，以水样消耗氧化剂的量折算成消耗的量(单位为)来表示。碱性不与反应，可用于测定含Cl⁻水样的COD，流程如图。 下列说法错误的是 A．Ⅱ中发生的反应有 B．Ⅱ中避光、加盖可抑制被氧化及的挥发 C．Ⅲ中消耗的越多，水样的COD值越高 D．若Ⅰ中为酸性条件，测得含水样的COD值偏高 【答案】C 【分析】I中KMnO4与水样中的有机物在碱性条件下反应得到MnO2，溶液中剩余有KMnO4，II中在酸性条件下KMnO4、MnO2与I-反应得到I2单质和Mn2+，III中生成的I2再用Na2S2O3滴定。 【解析】A．II中和MnO2在酸性条件下与过量的KI反应得到I2和Mn2+，存在MnO2+2I-+4H+=Mn2++I2+2H2O，A正确；B．II中避光防止I2升华挥发，加盖防止I-被氧气氧化，B正确；C．整个反应中，KMnO4得电子生成Mn2+，有机物和碘离子失去电子数目与KMnO4得电子数目相等，III中消耗的Na2S2O3越多，说明生成的I2单质越多，也说明有机物消耗的KMnO4的量少，水样中的COD值越低，C错误；D．若I中为酸性条件，Cl-会与KMnO4反应，水样中的COD值偏高，D正确；答案选C。 典例2（2024·湖北卷）碱金属的液氨溶液含有的蓝色溶剂化电子是强还原剂。锂与液氨反应的装置如图(夹持装置略)。下列说法错误的是 A．碱石灰有利于逸出 B．锂片必须打磨出新鲜表面 C．干燥管中均可选用 D．双口烧瓶中发生的变化是 【答案】C 【分析】本题利用Li和液氨反应制备；碱石灰可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，使浓氨水受热分解产生氨气；利用集气瓶收集氨气；过量的氨气进入双口烧瓶中在冷却体系中发生反应生成；最后的球形干燥管中可装，除掉过量的氨气，同时防止空气的水进入引起副反应。 【解析】A．碱石灰为生石灰和氢氧化钠的混合物，可以吸收浓氨水中的水分，同时吸水过程大量放热，有利于逸出，A正确；B．锂片表面有Li2O，Li2O会阻碍Li和液氨的接触，所以必须打磨出新鲜表面，B正确；C．第一个干燥管目的是干燥氨气，为酸性干燥剂能与氨气反应，所以不能用，而装置末端的干燥管作用为吸收过量的氨气，可用，C错误；D．双口烧瓶中发生的变化是，D正确；故选C。 方｜法｜提｜练 解题四步法（通用模板） 第一步：解码实验信息，锁定反应核心要素 实验题的反应条件、试剂、现象等都是推导方程式的线索，需精准提取关键信息，避免遗漏关键条件： （1）抓反应物与产物线索：从实验操作找反应物，如“向FeSO4溶液中滴加酸性KMnO4溶液”，反应物为Fe2+和MnO4-；从现象或结论推产物，如“溶液紫红色褪去，生成Mn2+”，则MnO4-的还原产物为Mn2+，Fe2+的氧化产物为Fe3+。若出现“生成白色沉淀”“无色气体使澄清石灰水变浑浊”等，可对应产物为BaSO4、CO2等常见物质。 （2）辨反应环境：实验中“加稀硫酸”“调pH=2”提示酸性环境，方程式中可补H+、H2O，无OH-；“加NaOH溶液”“碱性条件下”提示碱性环境，可补OH-、H2O，无H+；“水浴加热”“煅烧”等需标注对应反应条件（Δ、高温）。 （3）判反应类型：观察核心元素化合价是否变化，若有则为氧化还原反应，如“用H2O2氧化Fe(OH)2生成Fe(OH)3”；若无则为非氧化还原反应，如“向AlCl3溶液中滴加氨水生成白色沉淀”，属于复分解反应。 第二步：推导未知产物，贴合实验逻辑 新情境实验中部分产物需结合物质性质和实验目的推导，避免主观臆造，关键遵循2个原则： （1）氧化还原反应：价态守恒推导：先标注变价元素价态，再根据“升价元素对应氧化产物，降价元素对应还原产物”推导。例如实验中“用NaClO处理含CN⁻的废水，生成无毒气体”，CN⁻中C为+2价、N为-3价，无毒气体大概率为CO2（C为+4价）和N2（N为0价），ClO-的还原产物为Cl-。 （2）非氧化还原反应：类别转化推导：依据复分解、水解等规律推导。如实验“向硅酸钠溶液中通入过量CO2”，遵循“强酸制弱酸”，硅酸酸性弱于碳酸，产物为H2SiO3沉淀和NaHCO3；若为盐类水解实验，如“FeCl3溶液加热产生红褐色沉淀”，产物为Fe(OH)3和HCl气体。 第三步：精准配平，补全缺项细节 不同反应类型配平逻辑不同，缺项物质需结合环境补充，确保方程式严谨： （1）氧化还原反应：三步配平法：先电子守恒，配平变价物质，如Cu与稀硝酸反应，Cu升2价，N降3价，最小公倍数为6，故Cu系数3，NO系数2；再电荷守恒，酸性环境补H⁺，左边电荷总数与右边匹配；最后原子守恒，补H2O，最终方程式为3Cu+8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2+2NO↑+4H2O。 （2）非氧化还原反应：直接配平：复分解反应直接用原子守恒配平，如“BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应”，观察法即可配平为BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl；水解反应注意可逆符号，如FeCl3水解方程式为FeCl3+3H2O⇌Fe(OH)3+3HCl。 （3）缺项物质补全：酸性环境优先补H+和H2O，多氧侧补H2O，另一侧补H+；碱性环境优先补OH-和H2O，多氧侧补H2O，另一侧补OH-。例如酸性条件下MnO4-氧化SO2，方程式左边多O，补H2O，右边补H+。 第四步：三重检查，规避实验类易错点 实验题对方程式规范度要求高，书写后需从3个角度检查，避免细节失分： （1）守恒检查：氧化还原反应查电子、原子、电荷守恒；非氧化还原反应查原子守恒，离子方程式额外核对电荷。 （2）实验逻辑检查：产物是否符合实验现象，如“生成气体”是否标“↑”，沉淀标“↓”；反应条件是否与实验操作匹配，如“电解”“催化”是否标注。 （3）规范检查：避免符号错误，如水解反应误用“→”，氧化还原反应漏标气体符号；结晶水、配合物化学式书写正确，如CuSO4・5H2O不可遗漏结晶水。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·辽宁丹东·模拟预测）已知氯气和空气按体积比混合通入潮湿的碳酸钠中能生成，且反应放热；不含的易与水反应生成；在以上会分解生成和。设计如图装置(部分夹持装置略)制备HClO，每个虚线框表示一个装置单元。下列说法错误的是 A．整套实验装置共有2处错误 B．若将①中换为，离子方程式为 C．装置④中的四氯化碳的作用是除去中的 D．装置⑤中多孔球泡的作用为增大接触面积，加快反应速率，提高吸收效率 【答案】A 【分析】装置①生成的经过装置②除去混有的HCl，并与空气混合均匀，然后通入装置③中与含水8%的碳酸钠溶液反应生成，再经过装置④除去中混有的，最后将纯净的通入装置⑤中，与水反应生成HClO，据此回答。 【解析】A．由分析知，装置①为用和浓盐酸加热制取，该装置缺少加热装置，装置③为制取装置，制取时反应放热且在以上会分解生成和，故该装置需要冷水浴降温，装置④为除杂装置，应长进短出，故整套装置有3处错误，A错误；B．将①中换为，与浓盐酸反应可以产生，离子方程式为，B正确；C．由分析知，装置④中的四氯化碳的作用是除去中的，C正确；D．多孔球泡的作用为增大接触面积，加快反应速率，提高吸收效率，D正确；故答案选A。 变式2（2025·河南·模拟预测）化学小组用如下方法测定经处理后的废水中苯酚的含量(废水中不含干扰测定的物质)： ①取 标准溶液，加入过量KBr，加酸化，溶液颜色呈棕黄色；②向①所得溶液中加入废水，溶液颜色为黄色；③向②中加入过量KI；④向③中溶液滴加2滴淀粉溶液做指示剂，用标准溶液滴定至终点并读数。 已知：，和溶液颜色均为无色。 下列说法错误的是 A．①中发生反应的离子方程式： B．易挥发，实验①~③若在敞口容器中进行，测定结果将偏低 C．③中加KI前溶液颜色须为黄色的原因是要保证有剩余 D．④中滴定终点现象为溶液由蓝色变为无色，且30s不变色 【答案】B 【解析】A．离子方程式为，符合氧化还原反应的电子守恒和配平规则，故A正确；B．若实验①~③在敞口容器中进行，Br2挥发会导致实际参与反应的Br2减少，但计算时仍按初始KBrO3的量计算总Br2。此时测得的苯酚消耗量（总Br2 - 剩余Br2）会偏大，导致结果偏高，而非偏低，故B错误；C．步骤③加KI前溶液为黄色，说明有Br2剩余，这是为了通过后续滴定测定剩余Br2的量，从而计算苯酚消耗的Br2量，故C正确；D．滴定终点时，I2被完全消耗，淀粉指示剂的蓝色消失，且30秒不恢复，描述正确，故D正确；故选B。 变式3（2025·陕西商洛·模拟预测）某研究性学习小组在实验室模拟工业“侯氏制碱法”原理制取。下列是该学习小组进行模拟实验时所用到的主要装置，下列说法错误的是 A．装置A是制备的装置 B．应向饱和食盐水中先通入氨气至饱和，再通入气体 C．装置C中的总反应式为 D．仪器的连接顺序为 【答案】D 【分析】工业“侯氏制碱法”原理是先将氨气通入饱和食盐水中，再通入CO2，发生NH3＋CO2＋NaCl＋H2O =NaHCO3↓＋NH4Cl，由于NaHCO3的溶解度小，发生沉淀，A装置是制取NH3，B是制取CO2气体，D是除去中CO2的HCl，C是反应装置。 【解析】A．生石灰与H2O反应生成Ca(OH)2，反应放出氨气，可以用A装置制备NH3，A正确；B．由于氨气的溶解度大，CO2的溶解度小，向饱和食盐水中通入气体的顺序为：先通入氨气至饱和，再通入CO2气体，能够使的CO2参与反应生成NaHCO3，B正确；C．侯氏制碱用NH3、CO2、NaCl和水反应生成NaHCO3沉淀和NH4Cl，反应的方程式为：NH3＋CO2＋NaCl＋H2O =NaHCO3↓＋NH4Cl，C正确；D．由于氨气的溶解度大，为了防止倒吸，a与x相连接，连接顺序为a-x-y-l-k-b，D错误；答案选D。 变式4[原创题]侯氏制碱法以、和为反应物制备纯碱。某实验小组在侯氏制碱法基础上，以和为反应物，在实验室制备纯碱，步骤如下： ①配制饱和食盐水； ②在水浴加热下，将一定量研细的，加入饱和食盐水中，搅拌，使，溶解，静置，析出晶体； ③将晶体减压过滤、煅烧，得到固体。 A.步骤②中，NH4HCO3与NaCl反应的化学方程式：NH4HCO3+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl B.步骤②中，若将“水浴加热”改为“直接煮沸”,NH4HCO3的分解方程式为：NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O↑ C.步骤③中，NaHCO3煅烧的离子方程式：2HCO3-CO32-+CO2↑+H2O D.该实验中，NaHCO3煅烧生成Na2CO3的化学方程式：NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O 【答案】A 【解析】A.步骤②中，NH4HCO3与饱和NaCl溶液反应，因NaHCO3溶解度较小而析出，化学方程式符合“复分解反应+溶解度差异”的规律，且原子守恒，故A正确；B.NH4HCO3分解生成的H2O在煮沸条件下为液态(不是气态),分解方程式中H2O的状态标注错误，故B错误；C.NaHCO3是固体，煅烧反应的反应物为固体，不能拆分为离子形式，因此不能用离子方程式表示，故C错误;D.NaHCO3煅烧的化学方程式未配平，正确的方程式为2NaHCO3Na2CO3+CO2↑+H2O，故D错误，答案选A。 ◇题型 03 考查新情境下电化学方程式书写 典｜例｜精｜析 典例1（2025·湖北卷）某电化学制冷系统的装置如图所示。和在电极上发生相互转化，伴随着热量的吸收或释放，经由泵推动电解质溶液的循环流动实现制冷。装置只通过热交换区域Ⅰ和Ⅱ与环境进行传热，其他区域绝热。下列描述错误的是 A．阴极反应为 B．已知②处的电解液温度比①处的低，可推断比稳定 C．多孔隔膜可以阻止阴极区和阳极区间的热交换 D．已知电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。热效应主要来自于电子转移后和离子结构的改变 【答案】B 【分析】由图可知，左侧电极发生反应，则左侧为阳极，右侧电极反应为，则右侧电极为阴极，据此解答。 【解析】A．由分析可知，阴极反应为，A正确；B．已知②处的电解液温度比①处的低，则可推断是吸热反应，则可推断的能量更低，比稳定，B错误；C．多孔隔膜可以阻止两电极区的溶液对流，可阻止热交换，C正确；D．题干明确指出电子转移过程非常快，物质结构来不及改变。这意味着电子转移（即氧化还原反应）本身不会直接导致结构变化，热效应实际上来源于电子转移完成后，新生成的离子：和因配位环境或电荷分布变化引起的结构重组导致热量变化，D正确；故选B。 典例2（2025·福建卷）一种无膜电合成碳酸乙烯酯()的工作原理如图。下列说法正确的是 A．电源a极为负极 B．反应中的物质的量不断减少 C．总反应为 D．“反应Ⅱ”为 【答案】C 【分析】根据图中信息可知，电合成装置左边电极发生氧化反应，右边电极发生还原反应，即可判断电源a极为正极、电源b极为负极，据此解答。 【解析】A．由分析可知，电源a极为正极，A错误；B．从整个反应过程来看，在电极a转化为Br2后，又经反应I、Ⅱ等量产生（反应I为：），故的物质的量未发生变化，B错误；C．以整个电解池为研究对象，反应物为C2H4、CO2和H2O，生成物为C3H4O3和H2，总反应为，C正确；D．“反应Ⅱ”反应物为CO2和BrCH2CH2OH，生成物为C3H4O3和，题干中“无膜”及图中阴极产生OH-可知，“反应Ⅱ”是在碱性介质中进行，故“反应Ⅱ”应为，D错误；故选C。 方｜法｜提｜练 解题三步模型（通用逻辑） 第一步：判装置类型，明确“电子流向与反应本质” 先根据题干信息判断装置是原电池还是电解池，确定电子转移方向和反应类型（自发/强制），为电极反应推导奠定基础： 装置类型 判断依据（新情境高频信号） 电子流向 反应本质 电极反应核心原则 原电池（含燃料电池） ①标注“负极/正极”“放电”；②情境：新型电池（锂-ion、全钒液流、燃料电池）；③自发反应（如金属腐蚀、氧化还原反应自发进行） 负极→外电路→正极 自发氧化还原反应（负极氧化，正极还原） 负极：失电子，还原剂→氧化产物；正极：得电子，氧化剂→还原产物 电解池 ①标注“阴极/阳极”“电解”“充电”；②情境：工业电解（电解精炼、电镀、电解废水）；③外接电源（强制通电） 阳极→外电路→阴极 强制氧化还原反应（阳极氧化，阴极还原） 阳极：失电子（活性电极先反应，惰性电极则阴离子放电）；阴极：得电子（阳离子放电，遵循金属活动性顺序逆序） 关键提醒：充电时的装置为电解池（原电池的逆向反应），此时“原电池的负极”变为“电解池的阴极”，“原电池的正极”变为“电解池的阳极”，电极反应反向书写。 第二步：拆电极反应，遵循“四步推导法” 电极反应是电学方程式的核心，无论原电池还是电解池，均按“定物质→标价态→写得失→补环境”四步推导，确保每步逻辑闭环： 四步推导法（以酸性氢氧燃料电池为例） （1）定物质：根据电极材料/电解质环境，确定电极上的反应物和目标产物（题干常直接给出或隐含）： 负极（燃料）：H2（反应物）→H+（产物，酸性环境）； 正极（氧化剂）：O2（反应物）→H2O（产物，酸性环境）。 （2）标价态：标注变价元素的化合价，确定电子得失数目： 负极：H2中H⁰→H+（升1价/个H，1个H2升2价，失2e-）； 正极：O2中O⁰→H2O中O-2（降2价/个O，1个O2降4价，得4e-）。 （3）写得失：写出电子转移的初步电极反应式： 负极：H2-2e-=2H+（1个H2失2e-，生成2个H+，电荷守恒）； 正极：O2+4e-=2H2O（1个O2得4e-，生成2个H2O，原子守恒）。 （1）补环境：根据电解质酸碱性补全H+、OH-、H2O，确保电荷守恒和原子守恒： ①酸性环境：正极需补H+平衡电荷，最终正极反应：O2+4e-+4H+=2H2O（电荷：4e-+4H+=0，右边2H2O电荷为0，守恒）； ②碱性环境：负极需补OH-，生成H2O，负极反应：H2-2e-+2OH-=2H2O；正极生成OH-，反应：O2+4e-+2H2O=4OH-。 电解质环境 补项优先级 负极（氧化反应）典型示例 正极(还原反应)典型示例 酸性（H2SO4、HCl） 先补H+，后补H2O CH4-8e-+2H2O=CO2+8H⁺（C从-4→+4，失8e-，补H2O平衡O，补H+平衡电荷） MnO4-+5e-+8H+=Mn2++4H2O（Mn从+7→+2，得5e—，补H+平衡电荷） 碱性（NaOH、KOH） 先补OH-，后补H2O CH4-8e-++10OH-=CO32-+7H2O（C从-4→+4，失8e-，补OH⁻生成CO32-，补H2O平衡H） O2+4e-+2H2O=4OH-（O从0→-2，得4e-，补H2O平衡H） 熔融态(如熔融Na2CO3) 补熔融态离子（如CO32-） CH4-8e-+4CO32-=5CO2+2H2O（C失8e-，与CO32-结合生成CO2） O2+4e-+2CO2=2CO32-（O得4e-，与CO2结合生成CO32-） 中性（NaCl溶液、水） 优先补H2O Fe-2e-=Fe2+（Fe从0→+2，失2e-，无需补离子，直接生成Fe2+） O2+4e-+2H2O=4OH-（吸氧腐蚀，补H2O平 第三步：写总反应，遵循“叠加验证法” 总反应=负极反应（原电池）/阳极反应（电解池）+正极反应（原电池）/阴极反应（电解池），核心是“电子守恒叠加+消去中间产物”，步骤如下： （1）电子守恒配平：调整两个电极反应的系数，使失电子总数=得电子总数（电子守恒核心）； （2）叠加消去：将调整后的两个电极反应相加，消去电子和中间产物（如H+、OH-、CO32-等，仅在电极反应中出现的物质）； （3）验证规范：检查总反应的原子守恒、电荷守恒（离子方程式），标注反应条件（如“放电”“电解”），确保与情境匹配。 例：酸性氢氧燃料电池总反应推导： 负极：H2-2e-=2H+（×2）→2H2-4e-=4H+； 正极：O2+4e-+4H+=2H2O； 叠加消去电子和H+：2H2+O2=2H2O（原子守恒，符合燃料电池反应本质）。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·湖南湘西·一模）我国科技工作者研发了一种新型“酸碱混合硝酸-锌”电池，其工作原理如图所示，图中“双极膜”中间层中的解离为和，并在电场作用下分别向两极迁移。下列说法正确的是 A．电池工作时，双极膜中向锌电极迁移 B．电池工作过程中，锌电极附近溶液的升高 C．催化电极的反应式： D．当有电子通过导线时，负极区溶液质量增加 【答案】C 【解析】A．催化电极为正极，锌电极为负极，所以双极膜中应向催化电极迁移，A项错误；B．电极的电极反应式为，消耗，故锌电极附近溶液的降低，B项错误；C．催化电极为正极，在正极得电子发生还原反应生成，电极反应式为，C项正确；D．锌电极反应式为，当有电子通过导线时，溶解(质量为)，同时有进入负极区，负极区溶液质量增加，D项错误；故C选项正确。 变式2（2025·山东潍坊·模拟预测）水系铵根离子可充电电池具有成本低、安全、无污染等优点，其中电极含V、C、N元素，电解质溶液中主要存在团簇离子，放电时的工作原理如图所示。下列说法错误的是 A．放电时，电极电势： B．充电时，向极方向移动 C．放电时，Y极的电极反应式为 D．充电时，电解质溶液中每增加极质量减少 【答案】D 【分析】电池以为正极材料，因此Y为正极，放电时锰元素化合价升高，失去电子，X为负极，据此作答。 【解析】A．放电时，X为负极，Y为正极，Y电势高，故A正确；B．充电时，X为阴极，Y为阳极，阳离子向阴极移动，故B正确；C．放电时，Y为正极，发生还原反应，Y极的电极反应式为，故C正确；D．充电时，X电极为阴极，Y电极为阳极，发生的反应为，增加了1mol时，转移的电子为2mol，根据电荷守恒可知，阴极转移的电子也是2mol，MnO2得电子生成Na0.6MnO2，可知得到2mol Na+，则X极质量增加46g，故D错误；故答案为D。 变式3（2025·青海西宁·二模）科技工作者利用光催化原理[光照时，光催化电极a会产生和空穴]设计了一套高效光电化学燃料电池，其工作原理如图所示。下列说法正确的是 A．该装置工作过程中仅有光能转化为电能 B．电池工作时，溶液中的会从右向左迁移 C．电池工作时，催化电极b上发生氧化反应 D．用空穴表示的光催化电极a反应为 【答案】D 【解析】A．该装置利用光催化产生电子和空穴，同时涉及化学反应（如有机物氧化），能量转化包括光能和化学能转化为电能，并非仅有光能转化为电能，A错误；B．电池工作时，光催化电极a产生电子，为负极，催化电极b为正极，H+（阳离子）向正极（右侧）迁移，即从左向右迁移，B错误；C．催化电极b为正极，正极发生还原反应，C错误；D．光催化电极a上，反应物为HOOC-CH=CH-COOH（丁烯二酸，C4H4O4），空穴（h⁺）具有氧化性，将其氧化为CO2。反应中C元素从平均+1价升至+4价，4个C共失12e-，12h+得12e-，配平后方程式为C4H4O4+12h++4H2O=4CO2↑+12H+，D正确；故答案选D。 变式4[原创题]科学家开发的电化学“开关系统”可通过更换阳极（金属Zn↔Nb）与电解质（BF4-↔Br-）实现不同转化路径，其机理如图所示(图中NO2为吸电子基团)。下列说法正确的是() A.条件A下，阴极反应为：C6H5NO2+e-=C6H5NO2- B.条件B中，1/2Br2转化为Br一的反应是氧化反应 C.该体系中，CH3Br提供的CH3·可实现对硝基苯的对位选择性取代，反应方程式为： C6H5NO2+CH3·H3CC6H4NO2 D.条件B的转化过程中，存在反应：H3CC6H4NO2-H+=H3CC6H4NO2 【答案】A 【分析】阴极（M 区域）：硝基苯得电子生成C6H5NO2-，C6H5NO2-再与CH3Br反应生成C6H5NO2、CH3·和Br一，CH3·与C6H5NO2发生对位取代生成自由基；阳极（N 区域）：存在Br2与Br一的循环，同时伴随含硝基苯环的物质脱除-HH+等转化； 【解析】A.阴极反应中，C6H5NO2得电子后生成C6H5NO2-,机理图中阴极过程显示“C6H5NO2+e-→C6H5NO2-”,故A正确；B.1/2Br2转化为Br-时，Br元素化合价从0降低到-1,发生的是还原反应，并非氧化反应，故B错误；C.机理图显示CH3Br产生的CH3·对硝基苯进行对位选择性取代，不是生成H3CC6H4NO2,而是生成自由基，故C错误；D.条件B中，H3CC6H4NO2的转化是“-HH+(脱除H2并带正电),而非仅脱除H+,反应式错误，故D错误。答案选A。 ◇题型 04 考查新情境下反应机理中方程式书写 典｜例｜精｜析 典例1（2025·河南卷）在催化剂a或催化剂b作用下，丙烷发生脱氢反应制备丙烯，总反应的化学方程式为，反应进程中的相对能量变化如图所示(*表示吸附态，中部分进程已省略)。 下列说法正确的是 A．总反应是放热反应 B．两种不同催化剂作用下总反应的化学平衡常数不同 C．和催化剂b相比，丙烷被催化剂a吸附得到的吸附态更稳定 D．①转化为②的进程中，决速步骤为 【答案】C 【解析】A．由图可知，生成物能量高，总反应为吸热反应，A错误；B．平衡常数只和温度有关，与催化剂无关，B错误；C．由图可知，丙烷被催化剂a吸附后能量更低，则被催化剂a吸附后得到的吸附态更稳定， C正确；D．活化能高的反应速率慢，是反应的决速步骤，故决速步骤为*CH3CHCH3→*CH3CHCH2+*H或*CH3CHCH3+*H→*CH3CHCH2+2*H，D错误；故选C。 典例2（2025·四川卷）钒催化剂对氧化苯制备苯酚的反应具有良好的催化活性，反应机理如图所示，其中步骤③为放热反应。 下列说法错误的是 A．步骤①反应为 B．步骤③正、逆反应的活化能关系为 C．在催化循环中起氧化作用 D．步骤③生成的物质Z是 【答案】D 【分析】结合反应机理图可知和反应生成、、，步骤①反应为，和苯生成，和、反应生成、和水，据此解答。 【解析】A．结合反应机理图可知和反应生成、、，步骤①反应为，故A正确；B．步骤③为放热反应，，即正反应的活化能小于逆反应的活化能，故B正确；C．在催化循环中V的化合价由+5降低到+3，所以起氧化作用，故C正确；D．根据分析，步骤③生成的物质Z是，故D错误；答案选D。 方｜法｜提｜练 新情境下反应机理中方程式书写四步法 第一步：解构机理图/文字，标注核心信息 （1）从题干中提取“反应物、产物、催化剂、中间体、反应条件（温度、溶剂、压强）”，用不同符号标注（如反应物标“R”、产物标“P”、催化剂标“Cat”、中间体标“I”）。 （2）若有机理图，追踪箭头方向（“→”表示电子转移、断键/成键；“⇌”表示可逆反应），明确每一步的“反应物→中间体”或“中间体→产物”转化关系。 第二步：分析每步反应的“断键-成键”与反应类型 （1）断键：确定反应物/中间体中断裂的化学键（如有机反应中C-C、C-H、C-X键；无机反应中离子键、共价键、配位键）。 （2）成键：根据反应类型（加成、取代、氧化还原、配位）确定新形成的化学键，中间体的结构需符合价键规则（如碳正离子为sp2杂化，自由基有单电子）。 （3）反应类型：判断每步是氧化还原（标注价态变化）、复分解、配位、水解等，匹配对应的守恒规律。 第三步：补全缺项物质，配平方程式 （1）结合反应环境（酸/碱/中性、溶剂类型）补全H+、OH-、H2O等缺项物质（如酸性条件下用H+平衡电荷，碱性条件下用OH-）。 （2）配平：氧化还原反应先用电子守恒配平变价物质，再用电荷守恒补项，最后用原子守恒校验；非氧化还原反应直接用原子守恒和电荷守恒配平。 第四步：整合分步反应，验证总反应合理性 （1）总反应=各分步反应相加，消去催化剂和中间体，确保总反应中反应物、产物与题干一致。 （2）验证：检查总反应的守恒规律（原子、电子、电荷），反应条件与题干匹配（如催化剂是否再生、溶剂是否参与反应）。 变｜式｜巩｜固 变式1（2025·山西太原·模拟预测）铋基催化剂对电化学还原制取甲酸(HCOOH)具有高效的选择性。其反应历程与相对能量变化如图所示，其中吸附在催化剂表面上的物种用*标注。 下列说法正确的是 A．使用Bi催化剂更有利于的吸附，该吸附过程的熵变 B．反应的 C．使用催化剂时，最大能垒(活化能)是-0.32eV D．反应中涉及极性键的形成 【答案】D 【解析】A．CO2的吸附过程是气体分子在催化剂表面被束缚，分子混乱度降低，熵变ΔS<0，A错误；B．由反应历程图可知，反应物（CO2）相对能量高于生成物（HCOOH），总反应为放热反应，ΔH<0，B错误；C．活化能是过渡态与反应物的能量差，应为正值，由图可知，对应的最大能垒(活化能)是-2.54eV-(-2.86)eV=0.32eV，C错误；D．反应中涉及碳氧极性键的形成，D正确；故选D。 变式2（2025·河北石家庄·三模）丙烷在不同催化剂表面的脱氢历程如图所示，下列说法正确的是 A．丙烷脱氢为放热反应 B．使用催化剂1时，决速步为： C．催化剂1比催化剂2的催化效果差 D．丙烷脱氢过程中只有极性键的断裂和非极性键的形成 【答案】D 【解析】A．由能量图可知，反应物丙烷[]相对能量为，产物丙烯[]和的相对能量高于反应物，故丙烷脱氢为吸热反应，A错误；B．决速步是反应历程中活化能最大的步骤，使用催化剂1的历程中，各步活化能分别为：第一步（）：；第二步（）：；第三步（）：，其中第二步对应反应，活化能不是最大，第一步才是决速步骤，B错误；C．催化剂1的决速步活化能（1.35 eV）低于催化剂2的决速步活化能（2.20eV），活化能越低催化效果越好，故催化剂1比催化剂2催化效果好，C错误；D．丙烷脱氢过程中，只涉及极性键的断裂，形成的键包括非极性键和非极性键的形成，D正确；故选D。 变式3（2025·安徽·三模）二氧化碳电化学还原制备二甲基碳酸酯是当前实现碳中和的重要途径之一，某课题组提出了一种高效的合成方案：在温和条件下，利用二氧化碳和甲醇，耦合阳极阴极氧化还原半反应，在Pd/C催化剂和溴化钠的添加下，成功制备碳酸二甲酯。如图所示，下列说法不正确的是 A．电源若采用硅太阳能电池，硅太阳能电池能将太阳能直接转化为电能 B．Au电极若无参与反应，可能产生副产物 C．该合成总反应式为： D．该电解池使用离子交换膜，合成效果会更好 【答案】D 【分析】Au电极上CO2转化成CO，得电子，为阴极，电极反应：，阳极电极反应：，据此分析； 【解析】A．硅太阳能电池的工作原理是将太阳能直接转化为电能，A正确；B．Au电极为阴极，若无CO2参与还原反应，可能发生电极反应2CH3OH+2e-→2CH3O-+H2↑，产生副产物H2，B正确；C．根据图示，该合成总反应式为：，C正确；D．电解池若使用离子交换膜，会阻碍阴阳极产物在溶液中与Pd/C催化剂接触，导致后续合成碳酸二甲酯的效率降低，因此离子交换膜在此体系中反而不利于反应进行，D错误；故选D。 变式4[原创题]如图是单原子/团簇/纳米颗粒跨尺度催化剂在光热催化丙烷脱氢领域的应用机理，下列说法错误的是( A.光照射下，MTiO2的导带(CB)产生电子(e-),价带(VB)产生空穴(h+) B.过程中存在反应：2H++2e-=H2↑ C.丙烷脱氢的反应方程式可表示为：C3H8C3H6+H2 D."H2O再生"对应的反应为：2OH-+h+=H2O+O2↑ 【答案】D 【分析】光激发半导体产生电子（e-）和空穴（h+）、H+得电子生成 H2、丙烷加热脱氢生成丙烯、H2O 参与循环再生。 【解析】A.光催化中半导体材料受光激发，导带产生电子、价带产生空穴，符合机理，A正确；B.图中“生成H2”过程涉及H得电子生成H2,方程式合理，B正确；C.丙烷脱氢生成丙烯和氢气，反应条件与机理中“加热”“催化剂“一致，C正确；D.“H2O再生”应为OH-+h+转化自由基OH，再与丙烷反应生成H2O,而2OH-+h+无法直接生成O2,D错误，答案选D。 17 / 18 学科网（北京）股份有限公司 $