内容正文:
优化探究
大单元一 化学基本概念与化学实验基础
专题1 化学物质及其变化
热点强化2 新情境方程式的书写
【讲·热点归纳】
【练·热点突破】
2
【讲·热点归纳】
3
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,既遵循原子数目守恒规律,又遵循得失电子数守恒规律。
4
2.新情境中氧化还原反应方程式的书写流程
5
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
6
(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-
7
(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+
8
(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↑
2NOO2+N2
9
【练·热点突破】
10
2
3
4
5
6
7
1
一、根据“陈述信息”书写方程式
1.(2025·江苏卷)ZnS可用于制备光学材料和回收砷。
用ZnS去除酸性废液中的三价砷[As(Ⅲ)],并回收生成的As2S3沉淀。
已知:溶液中As(Ⅲ)主要以弱酸H3AsO3形式存在,As2S3+6H2O⥫⥬2H3AsO3+3H2S。
60 ℃时,按n(S)∶n(As)=7∶1向酸性废液中加入ZnS,砷回收率随反应时间的变化如图所示。
8
11
2
3
4
5
6
7
1
写出ZnS与H3AsO3反应生成As2S3的离子方程式:
。
2H3AsO3+3ZnS+6H+===As2S3+3Zn2++6H2O
解析:根据质量守恒、电荷守恒和题给信息“酸性废液”, ZnS与H3AsO3反应除了生成As2S3外还有锌离子,写出反应的离子方程式为2H3AsO3+3ZnS+6H+===As2S3+3Zn2++6H2O。
8
12
2
3
4
5
6
7
1
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____________________ _______________。
解析:纳米Ag溶解时被氧化为Ag+,离子方程式为4Ag+O2+4H+====4Ag++2H2O。
4Ag+O2+4H+====
4Ag++2H2O
8
13
2
3
4
5
6
7
1
二、根据“反应机理”书写方程式
3.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+。
8
14
2
3
4
5
6
7
1
(1)分别写出反应Ⅰ、Ⅱ的离子方程式:
①反应Ⅰ:________________________________________________。
②反应Ⅱ:________________________________________________。
(2)NO在总反应中的作用是__________。
4Fe(NO)2++O2+4H+====4Fe3++4NO+2H2O
14Fe3++FeS2+8H2O====15Fe2++2S+16H+
作催化剂
8
15
2
3
4
5
6
7
1
4.NaClO氧化可除去氨氮,反应机理如图所示(其中H2O和NaCl略去)。
NaClO氧化NH3的总反应的化学方程式为_______________________ _________________。
+3H2O+3NaCl
2NH3 +3NaClO====N2
8
16
2
3
4
5
6
7
1
三、根据“流程信息”书写方程式
5.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:
8
17
2
3
4
5
6
7
1
(1)反应Ⅰ的化学方程式为________________________________________。
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NH4NO3N2O↑+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。
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+N2ONaN3+NH3+ NaOH。
2NaNH2+N2ONaN3+NH3+NaOH
8
18
2
3
4
5
6
7
1
(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)。
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↑。
ClO-+2+H2O====Cl-+2OH-+3N2↑
8
19
2
3
4
5
6
7
1
6.(2023·湖北卷)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:
8
20
2
3
4
5
6
7
1
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:____________________________________________________________。
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。
SiCl4+3H2O====H2SiO3+4HCl↑(或SiCl4+4H2O====4HCl↑+H4SiO4)
8
21
2
3
4
5
6
7
1
(2)“850 ℃煅烧”时的化学方程式为_______________________________。
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+O22Co3O4+6H2O。
6Co(OH)2+O22Co3O4+6H2O
8
22
2
3
4
5
6
7
1
四、依据实验信息书写方程式
7.铜与过量H2O2反应的探究如下:
实验②中Cu溶解的离子方程式为 ;
产生的气体为 。
Cu+H2O2+2H+===Cu2++2H2O
O2
8
23
2
3
4
5
6
7
1
8.某小组同学研究FeCl3与Na2S2O3的反应,实验操作及现象如下:
资料:
①[Fe(S2O3)3]3-溶液为暗紫色,S2溶液及S4溶液均为无色。
②酸性条件下,S2及S4均易发生自身氧化还原反应。
8
24
2
3
4
5
6
7
1
(1)写出生成暗紫色物质的反应的离子方程式:
。
8
Fe3++3S2⥫⥬ [Fe(S2O3)3]3-
解析:由资料可知[Fe(S2O3)3]3-溶液为暗紫色,故向Na2S2O3溶液中滴加FeCl3溶液先发生络合反应Fe3++3S2⥫⥬ [Fe(S2O3)3]3-。
25
2
3
4
5
6
7
1
(2)经检验,溶液b中含有S4。生成S4的离子方程式是
______________________________________________________________
。
8
解析:放置一段时间后,溶液颜色消失,可知紫色的[Fe(S2O3)3]3-被氧化。
2Fe3++2S2===2Fe2++S4{或4Fe3++===6Fe2++
3S4}
26
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)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。
$