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化学方程式书写

专题一:化学方程式的书写

现状分析:

个别同学对于方程式的书写没有思路,有些同学对条件不会分析,部分同学写出方程式来不会配平,更有部分同学,对于缺项方程式无从下手。然而方程式的书写也是高考的重要考点,故此,和同学们一起总结一下,希望同学们能够有所受益。

一、常规要求

1、书写方程式必须遵循几个守恒:质量守恒定律(原子守恒)、离子方程式中

的电荷守恒、氧化还原反应中的电子守恒(氧化剂与还原剂得失电子的总数目相等)。

2、各物质的系数必须是不能再约分的整数,热化学方程式除外。

3、充分考虑反应的条件、所处的环境,特别是某些电极反应式的书写。

4、要求写离子方程式,决不能写成化学方程式,故,首先需要明确题目的要

求,按要求写,当然如果说写化学方程式,写成离子方式也可能算正确,但是,尽量还是按照题目的要求去写!有时候可能必须写化学方程式。

5、有机化学反应的方程式,连接符号必须用箭头―→‖不能用等号―=‖

6、对于能够达到化学平衡的反应,一定是可逆反应,连接符号必须用可逆号

7、热化学方程式,必须注明各物质的状态,最后写上焓变

二、实例分析

1、对于复分解反应方程式的书写:

一般需要先将可结合为:沉淀、弱电解质、易挥发物质的分子写出来,剩下的部分自由组合成常见物质即可。

例如:向碳酸钠溶液中滴加少量盐酸、少量氯化钡的化学方程式分别为:(1)加盐酸:Na2CO3 + HCl = NaHCO3 + NaCl

(2)加氯化钡:Na2CO3 + BaCl2 = BaCO3↓ + 2NaCl

解析:加入少量盐酸时,需先将碳酸钠变为碳酸氢钠,然后又可组合出氯化钠;

加氯化钡时,需要先结合成碳酸钡沉淀,然后又组合出氯化钠。

2、对于催化剂在反应中体现的方程式的书写: 首先明确在分步书写时,催化剂参与反应,催化剂需要先被消耗,然后又重新生成;在总反应方程式书写时,催化剂写在连接符上方。

例如:乙醇的催化氧化的探究:先将一束铜丝在酒精灯上灼烧,发现铜丝变为

黑色,反应方程式为: 2Cu + O 2

2CuO ,若将铜丝趁热伸入乙醇中,取出铜丝发现铜丝又变为亮红色,体现该过程的化学方程式为: CuO + CH 3CH 2OH

△ Cu + CH 3CHO + H 2O 2CH 3CH 2OH + O 22CH 3CHO + 2H 2O 跟踪练习:

①、已知FeCl 2和FeCl 3的混合液可催化SO 2和O 2的反应,从而达到脱硫的目

的,写出催化剂参与反应过程的离子方程式

⑴、SO 2 + 2H 2O + 2Fe 3+ = SO 42-+2Fe 2+ + 4H +

⑵、 4Fe 2+ + O 2 + 4H + = 4Fe 3+ + 2H 2O

②、氮的氧化物可以破坏臭氧层,其原理是起到了催化剂的作用,已知NO 的

催化原理如下:

其中一个反应为:O 3 + NO = O 2 + NO 2 总反应为:2O 3 3O 2

2NO 2 = 2NO + O 2 ③、已知Fe 2+ 和Fe 3+ 均可作为H 2O 2 分解的催化剂,请写出Fe 3+作催化剂的

H 2O 2 + 2Fe 3+ = 2Fe 2+ + O 2↑ + 2H +

H 2O 2 + 2Fe 2+ +2H + = 2Fe 3+ +2H 2O

2H 2O 2 2H 2O + O 2↑

④、在太阳能的作用下,以CO 2为原料制取炭黑的流程如图所示。其总反应

CO 2 C+O 2 。

NO

Cu △ 3+FeO 太阳能

例如:

(1)写出下列化学方程式:

Br2 + SO2 + 2H2O = 2HBr + H2SO4

4F e(O H)2 + O2 + 2H2O = 4F e(O H)3

(2)燃料电池N2H4-O2在放电时,所提供的电解质溶液的性质不同,方程式的书写就不同,请分别写出以稀硫酸、NaOH溶液为电解质时电极反应式:提示:N2H4被氧化为N2总方程式:N2H4 + O2 = N2 + 2H2O

①、酸性条件下:

正极:O2 + 4e- + 4H+ = 2H2O 负极:N2H4– 4e- = N2 +4H+

②、碱性条件下:

正极:O2+4e-+2H2O = 4OH-负极:N2H4–4e-+4OH- = N2 +4H2O

4、电化学中,电极反应式的书写,实为离子方程式书写的应用

①、如果同时书写两个电极的反应式,必须保证电子守恒;若只写一个就

不用考虑电子守恒问题了

②、一般都需写成离子方程式

③、注意考虑反应发生的环境

例如

(1)乙醇燃料电池分别在KOH溶液作介质(碱性条件下)工作时的电极反应式分别为:

正极:3O2 + 12e- + H2O = 12OH-

负极:C2H5OH - 12e- + 16OH- = 2CO32- + 11H2O

(2)铅酸蓄电池放电的电极反应式:(70%的硫酸)

正极:PbO2 + 2e- + 4H+ + SO42-= PbSO4 + 2H2O

负极:Pb – 2e- + SO42- = PbSO4

(3)铅酸蓄电池充电的电极反应式:

阳极:PbSO4– 2e- + 2H2O = PbO2 + SO42- + 4H+

阴极:PbSO4 + 2e- = Pb + SO42-

(4)用惰性电极电解氯化镁的水溶液的电极反应式:

阳极:2Cl- - 2e- = Cl2↑

阴极:2H2O + 2e- + Mg2+ = H2↑+ Mg(OH)2↓

5、离子方程式书写技巧

离子方程式可直接根据题意书写,不要再按照初学时的步骤方法,其中特别注意以下几个方面:

(一)离子方程式中的电荷守恒

例1:已知下列变化:R x O42- +MnO4- +H +—RO2 + Mn2++ H2O,0.2molR x O42-参加反应时共转移0.4mol电子。

则:x值为2,参加反应的H+ 的物质的量为0.64mol

解析:本题需要先配平方程式,运用到的知识点有:氧化还原反应的电子守恒、离子反应方程式的电荷守恒、一般化学反应的原子守恒。

配平得方程式为:5R x O42- + 2MnO4- + 16H + = 10RO2 + 2Mn2+ + 8H2O

配平时:

①、需要先据―0.2molR x O42-参加反应时共转移0.4mol电子‖明确

1molR x O42- 转移2mol电子配R x O42-的系数为―5‖MnO4-的系数为―2‖

②、最后根据离子方程式的电荷守恒配H+的系数为―16‖

③、再根据质量守恒定律:―O‖的守恒配R x O42-的系数或RO2的系数得x=2 例2、将Na2O2固体加入到FeCl2溶液中充分反应,生成红褐色沉淀,且无气体生成,请写出二者发生反应的离子方程式:(本题关键点是电荷守恒)3Na2O2 + 6Fe2+ + 6H2O = 4F e(O H)3+ 2Fe3+ + 6Na+

解析:若仅根据电子守恒配出为:Na2O2+2Fe2++ ?H2O = 2Fe(O H)3↓+ 2Na+电荷不守恒,故还需根据Na2O2→2OH-,Fe(O H)3 ~ 3OH- ,从而需要配3Na2O2和2Fe(O H)3,两者结合分析而得

点击练习:

按要求写出下列离子方程式

①、NaHCO3与NaOH 溶液反应:HCO3- + OH- = CO32- + H2O

②、AlCl3与Na2S互促水解:2Al3+ + 3S2- + 6H2O = 2A l(OH)3↓+3H2S↑

③、Na[Al(OH)4]与AlCl3溶液混合:3[Al(OH)]- + Al3+ = 4Al(OH)3↓

④、FeCl3溶液与NaHCO3溶液混合:Fe3+ + 3HCO3- = Fe(OH)3↓+3CO2↑

⑤、酸性高锰酸钾溶液与硫酸亚铁溶液反应:

MnO4- + 5Fe2+ + 8H+ = Mn2+ + 5Fe3+ + 4H2O

(二)重点分析:与量有关的离子方程式的书写

⑴、一种量多、另一种量少时,量少的按化学组成来写,量多的需要多少,

写多少!例如:

①、少量的碳酸氢钙与足量的NaOH溶液反应:

Ca2+ + 2HCO3- + 2OH- = 2H2O + CaCO3↓ + CO32-

②、足量的碳酸氢钙与少量的NaOH溶液反应:

OH- + HCO3- +Ca2+ = H2O + CaCO3↓

③、少量的碳酸氢钠与足量的澄清石灰水反应:

HCO3- + OH- + Ca2+= H2O + CaCO3↓

④、足量的碳酸氢钠与少量的澄清石灰水反应:

Ca2+ + 2OH- + 2HCO3- = CaCO3↓ + 2H2O + CO32-

⑵、具有定量关系的离子方程式的书写,要按照量的要求来写,当然有时也

要灵活处理,例如:

①、让氯化铝与氢氧化钠1:3反应:Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

②、让氯化铝与氢氧化钠1:4反应:Al3+ + 4OH- = [Al(OH)4]-

⑶、隐含条件(与量有关)的离子方程式的书写,应当先找准量的关系,例

如,向明矾溶液中加氢氧化钡溶液的反应,存在多种情况:

①、当生成沉淀的物质的量最多时:(此时当为铝离子恰好沉淀完全,二者2:3)

2Al3+ + 3SO42- + 6OH- + 3Ba2+ = 2Al(OH)3↓+ 3BaSO4↓

②、当生成沉淀的质量最多时:M(Al(OH)

3) =78 M(BaSO

4

) = 233

(此时当为硫酸根恰好沉淀完全,而Al3+ 恰好变为[Al(OH)4]-, 二者1:2)Al3+ + 2SO42- + 4OH- + 2Ba2+ = [Al(OH)4]- + 2BaSO4↓

硫酸氢钠与Ba(OH)2反应的具体问题设计:

①、向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,当溶液恰好呈中性时:(1:2)

Ba2+ + SO42- + 2OH- + 2H+ = BaSO4 + 2H2O

②、向Ba(OH)2溶液中滴加NaHSO4溶液,当Ba2+ 恰好沉淀完全时:

Ba2+ + SO42- + OH- + H+ = BaSO4 + H2O

继续滴加NaHSO4溶液还能反应吗?若能写出相应的离子方程式:OH- + H+ = H2O

(三)存在反应顺序的离子方程式的书写

已知,还原性关系:I- > Fe2+ > Br -,按照条件要求书写离子方程式

①、向FeI2溶液中通入少量氯气:2I- + Cl2 = I2 + 2Cl-

②、向FeI2溶液中通入足量氯气:4I- + 2Fe2+ + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2I2 + 6Cl-

③、向FeBr2溶液中通入少量氯气:2Fe2+ + Cl2 = 2Fe3+ + 2Cl-

④、向FeBr2溶液中通入足量氯气:4Br- + 2Fe2+ + 3Cl2 = 2Fe3+ + 2Br2 + 6Cl-

依然满足量少的按化学组成来写,量多的需要多少写多少

思考:下列两个离子方程式是否正确?

分别向FeBr2FeI2溶液中通入一定量的氯气,下列离子方程可能正确的是

①、2Br - + 2Fe2+ + 2Cl2 = 2Fe3+ + Br2 + 4Cl- 正确

②、2I- + 2Fe2+ + 2Cl2 = 2Fe3+ + I2 + 4Cl- 不正确

结论:当溴化亚铁与氯气反应时,应当是把Fe2+完全氧化掉后,可能再氧化一少部分溴离子;当碘化亚铁与氯气反应时,应当是把I-完全氧化掉后,可能再氧化一少部分Fe2+离子。

总结体验,对于二者的书写有什么要求或规律呢?

FeBr2必须保证nFe2+:nBr -≥ 1:2

FeI2必须保证nFe2+:nI-≤ 1:2

点击练习:

①、下列离子方程式是否正确

a、2Br - + 4Fe2+ + 3Cl2 = 4Fe3+ + Br2 + 6Cl- 正确

b、2I- + 4Fe2+ + 3Cl2 = 4Fe3+ + I2 + 6Cl- 不正确

c、6Br - + 2Fe2+ + 4Cl2 = 2Fe3+ + 3Br2 + 8Cl- 不正确

d、6I- + 2Fe2+ + 4Cl2 = 2Fe3+ + 3I2 + 8Cl- 正确

②(09全国)含有a mol FeBr2的溶液中,通入x mol Cl2。下列各项为通Cl2

过程中,溶液内发生反应的离子方程式,其中不正确

...的是(B)A.x=0.4a,2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl- (解析过程)

B.x=0.6a,2Br - +Cl2=Br2+2Cl-(6Cl2+10Fe2++2Br-=10Fe3+ + Br2+12Cl-)C.x = a,2Fe2++2Br -+2Cl2=Br2+2Fe3++4Cl-

D.x =1.5a,2Fe2+ +4Br -+3Cl2=2Br2+2Fe3++6Cl-

③、(11上海)向复盐NH4Fe(SO4)2溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液,可能发生

的反应的离子方程式是(关键点是反应顺序和量多少问题)(BC)A.Fe2++SO42-+Ba2++2OH-→ BaSO4+Fe(OH)2↓

B.NH4++ Fe3++2SO42-+2Ba2++ 4OH- → 2BaSO4↓ + Fe(OH)3↓ + NH3?H2O C.2Fe3+ + 3SO42- +3Ba2++ 6OH-→3BaSO4↓ + 2Fe(OH)3↓

D.3NH4++ Fe3++3SO42-+3Ba2++ 6OH- → 3BaSO4↓ + Fe(OH)3↓ + 3NH3?H2O ④、按要求书写下列离子方程式:

硫酸铝铵NH4Al(SO4)2与NaOH按1:1Al3+ + 3OH- = Al(OH)3↓

硫酸氢铵N H4HS O4与少量NaOH反应:OH- + H+ = H2O

向Fe(NO3)3溶液中滴加少量NaI溶液:2NO3- + 6I- + 8H+ = 2NO + 3I2 + 4H2O

跟踪强化训练

1、已知,下列物质是某氧化—还原反应中的部分反应物和生成物:AsH3

H2SO4KBrO3K2SO4H3AsO4H2O 和一未知物质X (As为砷)已知,在反应中KBrO3得电子,试回答下列问题:

请把它们写成反应表达式,不用配平:

KBrO3 + AsH3 + H2SO4→K2SO4 + H3AsO4 + H2O + X

AsH3(填化学式)

2、化合物BrFx与水按物质的量比3:5反应,产物为溴酸、单质溴、氟化氢和

氧气等。(溴酸:HBrO3)

①、该反应的化学方程式为3BrF x + 5H2O = HBrO3 + Br2 + O2 + 9HF

②、BrFx中的x值为3

③、此反应中的氧化剂是BrF3还原剂是BrF3H2O

3、反应NO + O2 + NO2+ H2O — HNO3是多计量数方程式,当O2有1/3被NO

还原时,此反应的各物质的化学计量数之比为(A)

A、4:9:24:14:28

B、1:1:1:1:2

C、8:9:12:10:20

D、任意比均可

4、向酸化的FeCl2溶液滴加H2O2溶液,浅绿色溶液变为黄色的离子方程式

2Fe2+ + H2O2 + 2H+= 2Fe3+ + 2H2O

5、+6价的铬的化合物毒性较大,常用NaHSO3将废液中的Cr2O72-还原成Cr3+,

Cr2O72- + 3HSO3- +5H+ = 2Cr3+ + 3SO42- + 4H2O 6、在某化工流程中,酸浸V2O5时,可将其转化为VO2+,该过程的离子方程

式为:V2O5 + 2H+ = 2VO2+ + H2O

7、已知,I-具有比较强的还原性,可被很多氧化剂氧化,按要求写方程式

已知ClO2具有强氧化性,可将KI氧化为KIO3,试写出其离子方程式:6ClO2 + 5I- + 3H2O = 6Cl- + 5IO3- + 6H+

8、已知次氯酸盐具有较强的氧化性,按要求书写方程式

KClO 溶液可在强碱性条件下,将FeCl3溶液氧化制备K2FeO4,其离子方程式为:3ClO- + 2Fe3+ + 10OH- = 3Cl- + 2FeO42- + 5H2O

9、已知,在某强酸性反应体系中,存在下列六种物质,PbO2、PbSO4(难溶

物)、Pb(MnO4)2(强电解质)、H2SO4、H2O、X(水溶液为无色的盐),且0.1molX在该反应过程中,失去3.01×1023个电子,试写出该反应体系

5PbO2+2MnSO4+2H2SO4= 4PbSO4↓+Pb(MnO4)2+2H2O 10、某离子反应中涉及的物质有以下六种微粒:H2O ClO-NH4+H+

N2Cl-,反应过程中典型的实验现象是有气泡冒出,则该离子反应的方程式为:2NH4+ + 3ClO- = N2 + 3Cl- + 2H+ + 3H2O

11、(13上海)已知氧化性Br2>Fe3+。FeBr2溶液中通入一定量的Cl2,发生反

应的离子方程式为:aFe2+ + bBr- + cCl2 → dFe3+ + eBr2 + fCl-

下列选项中的数字与离子方程式中的a、b、c、d、e、f一一对应,其中不符合反应实际的是(本题实际上是考查反应顺序及量的关系)(B)

A、2 4 3 2 2 6

B、0 2 1 0 1 2

C、2 0 1 2 0 2

D、2 2 2 2 1 4

12、某离子液体是一种室温熔融盐,为非水体系,由有机阳离子、Al2Cl7-、

AlCl4-组成的离子液体作电解液时,可以在钢制品上电镀铝,已知电镀过程中不产生其它离子,且有机阳离子不参加电极反应,钢制品表面发生的电极反应式为:4Al2Cl7- + 3e- = Al + 7AlCl4-

将Cu2Al2O4溶解在稀硝酸中,发生反应的化学方程式为:

3Cu2Al2O4 + 32HNO3 = 6C u(N O3)2 + 6A l(NO3)3+ 2NO↑

13、已知,草酸亚铁FeC2O4加热分解生成Fe2O3和两种气体,请写出其相应

的化学方程式:2FeC2O4Fe2O3 + CO2 + 3CO

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