新情境下氧化还原反应方程式的书写
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新情境下氧化还原反应方程式的书写“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写[示例] KMnO 4能与热的经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应,生成Mn 2+和CO 2,该反应的离子方程式是______________________________________________________________。
分析 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故KMnO 4是氧化剂,Mn 2+是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na 2C 2O 4(碳元素化合价为+3价)是还原剂,CO 2是氧化产物。
第二步:按“氧化剂+还原剂——还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:MnO -4+C 2O 2-4——Mn2++CO 2↑。
由MnO -4→Mn 2+,锰元素降了5价;由C 2O 2-4→CO 2,碳元素升了1价,1 mol C 2O 2-4共失去2 mol e -,故在C 2O 2-4前配5,在氧化产物CO 2前配10;在MnO -4前配2,在还原产物Mn 2+前配2,即2MnO -4+5C 2O 2-4——2Mn2++10CO 2↑。
第三步:反应在硫酸中进行,故在左边补充H +,右边补充H 2O,2MnO -4+5C 2O 2-4+ H +——2Mn 2++10CO 2↑+ H 2O 。
第四步:依据电荷守恒及H 、O 原子守恒配平如下:2MnO -4+5C 2O 2-4+16H +=====△2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。
专题训练1.按要求完成下列方程式。
(1)已知在酸性介质中FeSO 4能将+6价铬还原成+3价铬。
写出Cr 2O 2-7与FeSO 4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_________________________________________。
(2)用NaClO —NaOH 溶液氧化AgNO 3,制得高纯度的纳米级Ag 2O 2。
写出该反应的离子方程式:______________________________________________________________。
新情景下氧化还原反应离子方程式的书写离子方程式是化学学科重要的化学用语之一,纵观近些年的高考,考查新情景下氧化还原反应离子方程式书写的试题较多,本次专题小结此类题型的解题方法。
一.遵循原则:1.质量守恒定律。
2.得失电子守恒规律。
3.电荷守恒规律。
二.书写步骤:1.第一步:找出发生氧化还原反应的粒子2.第二步:合理地预测产物(右表)3.第三步:配电子4.第四步:配电荷5.第五步:配原子6.第六步:后期处理例1:写出酸性条件下KMnO4和FeSO4反应的离子方程式。
例2. 写出碱性条件下NaClO和FeSO4反应的离子方程式:例3. 写出Ca(ClO)2和SO2反应的离子方程式:三.巩固练习1.冶金工业产生的废水中含有有毒的CN-(提示:C+2、N-3),工业上处理这种废水是在碱性条件下,用NaClO来处理。
产物中有一种是气体,请写出反应的离子方程式 。
2.将实验室FeSO 4溶液与过氧化氢溶液混合,写出其离子方程式 。
3.将SO 2通入酸性KMnO 4溶液,溶液逐渐褪色,生成Mn 2+,同时pH 降低,则该反应的离子方程式是 。
4.若饮用水中ClO 2-的含量超标,可向其中加入适量的Fe 2+将ClO 2-还原成Cl -,写出离子方程式 。
5.用K 2Cr 2O 7可以装配检验司机是否酒后开车的装置。
其反应离子方程式为 ; 6.工业上为了处理含有Cr 2O 72-的酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量NaCl ,以Fe 为电极进行电解,经过一段时间,有Cr(OH)3和Fe(OH)3沉淀生成,工业废水中铬的含量已低于排放标准。
请回答下列问题: (1)两极发生反应的电极反应式 阳极:___________________________ 阴极:__________________________ (2)写出Cr 2O 72—变为Cr 3+的离子方程式:____________________________ (3)废水由酸性变为碱性的原因是________________________________ (4)_______(填“能”或“不能”)改用石墨电极,原因是________ ______ 。
氧化还原反应方程式的书写1.氧化还原反应中实际上包含氧化和还原两个过程。
下面是一个还原过程的反应式:NO3-+4H++3e-→NO+2H2O;KMnO4、Na2CO3、Cu2O、Fe2(SO4)3四种物质中的一种物质(甲)能使上述还原过程发生。
(1)物质甲为,在该反应中作剂。
(2)写出并配平该氧化还原反应的离子方程式:。
(1)Cu2O,还原剂(2)3Cu2O+14H++2NO3—===6Cu2+++2NO↑+7H2O2.在氧化还原反应中,氧化过程和还原过程是同时发生的。
Cu2O-2e-+2H+=2Cu2++H2O是一个氧化过程的反应式,下列五种物质FeSO4、Fe2(SO4)3、CuSO4、Na2CO3、KI中的一种能使上述氧化过程顺利发生。
(1)写出并配平该反应的离子方程式:;(2)向(1)中反应后的溶液里,加入酸性高锰酸钾溶液,反应的离子方程式为;2Fe3++Cu2O+2H+=2Fe2++Cu2++H2O5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O3.某反应体系中共有6种物质,KClO3、KCl、HCl、Cl2、ClO2、H2O,请你设计同位素示踪法确定反应的方程式并配平:_2K37ClO3+4HCl=2KCl+Cl2+237ClO2+2H2O4.过二硫酸钾(K2S2O8)具有强氧化性,可将I-氧化为I2:S2O-28+2I-=2SO-24+I2通过改变反应途径,Fe3+、Fe2+均可催化上述反应。
试用离子方程式表示Fe3+对上述反应的催化过5.根据事实完成下列反应的化学方程式:(1)AsH3是一种很强的还原剂,室温下,它能在空气中自燃,其氧化产物为As2O3,该反应的化学方程式为______________________________________________________;(2)NaNO3与氢碘酸作用,放出NO气体并有单质I2生成____________________;(3)砷为氮族元素,其氧化物As2O3俗称砒霜,可用马氏试砷法来检验,其原理是将Zn、盐酸和试样混合,若含有砒霜,则生成AsH3气体,这一反应的离子方程式为。
新情境下氧化还原反应方程式的书写“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写[示例] KMnO 4能与热的经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应,生成Mn 2+和CO 2,该反应的离子方程式是______________________________________________________________。
分析 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故KMnO 4是氧化剂,Mn 2+是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na 2C 2O 4(碳元素化合价为+3价)是还原剂,CO 2是氧化产物。
第二步:按“氧化剂+还原剂——还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:MnO -4+C 2O 2-4——Mn 2++CO 2↑。
由MnO -4→Mn 2+,锰元素降了5价;由C 2O 2-4→CO 2,碳元素升了1价,1 mol C 2O 2-4共失去2 mol e -,故在C 2O 2-4前配5,在氧化产物CO 2前配10;在MnO -4前配2,在还原产物Mn 2+前配2,即2MnO -4+5C 2O 2-4——2Mn 2++10CO 2↑。
第三步:反应在硫酸中进行,故在左边补充H +,右边补充H 2O,2MnO -4+5C 2O 2-4+ H +——2Mn 2++10CO 2↑+H 2O 。
第四步:依据电荷守恒及H 、O 原子守恒配平如下:2MnO -4+5C 2O 2-4+16H +=====△2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。
专题训练1.按要求完成下列方程式。
(1)已知在酸性介质中FeSO 4能将+6价铬还原成+3价铬。
写出Cr 2O 2-7与FeSO 4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_________________________________________。
(2)用NaClO —NaOH 溶液氧化AgNO 3,制得高纯度的纳米级Ag 2O 2。
写出该反应的离子方程式:______________________________________________________________。
新情境下氧化还原反应方程式的书写“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写[示例] KMnO 4能与热的经硫酸酸化的Na 2C 2O 4反应,生成Mn 2+和CO 2,该反应的离子方程式是______________________________________________________________。
分析 第一步:依题意,锰元素的化合价降低,故KMnO 4是氧化剂,Mn 2+是还原产物;碳元素的化合价升高,故Na 2C 2O 4(碳元素化合价为+3价)是还原剂,CO 2是氧化产物。
第二步:按“氧化剂+还原剂——还原产物+氧化产物”把离子方程式初步写成:MnO -4+C 2O 2-4——Mn 2++CO 2↑。
由MnO -4→Mn 2+,锰元素降了5价;由C 2O 2-4→CO 2,碳元素升了1价,1 mol C 2O 2-4共失去2 mol e -,故在C 2O 2-4前配5,在氧化产物CO 2前配10;在MnO -4前配2,在还原产物Mn 2+前配2,即2MnO -4+5C 2O 2-4——2Mn 2++10CO 2↑。
第三步:反应在硫酸中进行,故在左边补充H +,右边补充H 2O,2MnO -4+5C 2O 2-4+ H +——2Mn 2++10CO 2↑+ H 2O 。
第四步:依据电荷守恒及H 、O 原子守恒配平如下:2MnO -4+5C 2O 2-4+16H +=====△2Mn 2++10CO 2↑+8H 2O 。
专题训练1.按要求完成下列方程式。
(1)已知在酸性介质中FeSO 4能将+6价铬还原成+3价铬。
写出Cr 2O 2-7与FeSO 4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_________________________________________。
(2)用NaClO —NaOH 溶液氧化AgNO 3,制得高纯度的纳米级Ag 2O 2。
写出该反应的离子方程式:______________________________________________________________。
(3)温度高于200℃时,硝酸铝完全分解成氧化铝和两种气体(其体积比为4∶1),写出该反应的化学方程式:___________________________________。
(4)生产硫化钠大多采用无水芒硝(Na 2SO 4)—碳粉还原法,若煅烧所得气体为等物质的量的CO和CO 2,写出煅烧时发生反应的化学方程式:___________________________________。
(5)H 3PO 2的工业制法:将白磷(P 4)与Ba(OH)2溶液反应生成PH 3气体和Ba(H 2PO 2)2,后者再与H 2SO 4反应。
写出白磷与Ba(OH)2溶液反应的化学方程式:_______________________。
答案 (1)Cr 2O 2-7+6Fe 2++14H +===2Cr 3++6Fe 3++7H 2O (2)2Ag ++ClO -+2OH -===Ag 2O 2↓+Cl -+H 2O(3)4Al(NO 3)3=====高温12NO 2↑+3O 2↑+2Al 2O 3(4)3Na 2SO 4+8C=====高温3Na 2S +4CO ↑+4CO 2↑(5)2P 4+3Ba(OH)2+6H 2O===3Ba(H 2PO 2)2+2PH 3↑2.按要求回答下列问题(1)(2017·无锡一模)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO 4]是一种用于污水处理的新型高效絮凝剂,在医药上也可用于治疗消化性溃疡出血。
工业上利用废铁屑(含少量氧化铝、氧化铁等)生产碱式硫酸铁的工艺流程如下:反应釜中发生反应的离子方程式为___________________________________________。
在实际生产中,常同时通入O 2以减少NaNO 2的用量,若参与反应的O 2有11.2L(标准状况),则相当于节约NaNO 2的物质的量为________。
(2)(2017·镇江一模)NiCl 2是化工合成中最重要的镍源,工业上以金属镍废料(含Fe 、Ca 、Mg 等杂质)为原料生产NiCl 2,继而生产Ni 2O 3的工艺流程如下:①加入H 2O 2时发生主要反应的离子方程式为________________________________。
②“氧化”生成Ni 2O 3的离子方程式为_____________________________________________。
(3)(2017·通、泰、扬、徐、淮、宿二模)工业上利用氧化铝基废催化剂(主要成分为Al 2O 3,少量Pd)回收Al 2(SO 4)3及Pd 的流程如下:①“热还原”过程中发生反应的化学方程式为______________________________________。
②上述流程中焙烧温度不宜过高,否则会导致硫酸铵固体的分解。
某兴趣小组为探究高温下硫酸铵的分解产物,通过下列装置进行实验,观察到B 中溶液颜色变浅,C 中无明显现象。
a .装置B 的作用是________。
b .进一步测定可知:D 中收集的气体相对分子质量为28。
写出(NH 4)2SO 4高温分解的化学方程式:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。
答案 (1)2H ++Fe 2++NO -2===Fe 3++NO ↑+H 2O 2mol(2)①2Fe 2++H 2O 2+2H +===2Fe 3++2H 2O ②2Ni 2++ClO -+4OH -===Ni 2O 3↓+Cl -+2H 2O (3)①(NH 4)2PdCl 6+2H 2=====△Pd +2NH 3+6HCl②a.检验产物中的SO 2 b .3(NH 4)2SO 4=====高温4NH 3↑+N 2↑+3SO 2↑+6H 2O3.(2017·扬州阶段性诊断)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH 3)都是粮食储备常用的高效熏蒸杀虫剂。
(1)磷元素位于元素周期表第________周期________族。
AlP 遇水蒸气会发生反应放出PH 3气体,该反应的另一种产物的化学式为________。
(2)PH 3具有强还原性,能与CuSO 4溶液反应,配平该反应的化学方程式: CuSO 4+ PH 3+ H 2O=== Cu 3P ↓+ H 3PO 4+ H 2SO 4(3)工业制备PH 3的流程如图所示。
①黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为__________________________,次磷酸属于________(填“一”“二”或“三”)元酸。
②若起始时有1molP 4参加反应,则整个工业流程中共生成________molPH 3。
(不考虑产物的损失)答案 (1)3 ⅤA Al(OH)3(2)24 11 12 8 3 24(3)①P 4+3NaOH +3H 2O===PH 3↑+3NaH 2PO 2 一②2.5解析 (1)AlP 与H 2O 反应生成PH 3气体,另一种产物的化学式是Al(OH)3。
(2)反应中Cu由+2价变为+1价,部分P由-3价变为+5价,根据得失电子守恒法可将方程式配平。
(3)①由流程图可知黄磷和烧碱溶液反应生成PH3和NaH2PO2,产物中H原子个数比O原子个数多,因此反应物中除P4、NaOH外还应有H2O参与,据此可写出反应的化学方程式。
由于使用的烧碱过量,所以得到的NaH2PO2应是次磷酸的正盐,即次磷酸属于一元酸。
②1 mol P4与烧碱溶液发生反应P4+3NaOH+3H2O===PH3↑+3NaH2PO2,生成1 mol PH3和3 mol NaH2PO2,3 mol NaH2PO2与硫酸发生反应2NaH2PO2+H2SO4===Na2SO4+2H3PO2,生成3 mol H3PO2,3 mol H3PO2再发生分解反应2H3PO2===PH3↑+H3PO4,又生成1.5 mol PH3,所以整个工业流程中共生成PH3 2.5 mol。
4.(1)(2017·扬州一模)火星上有含高浓度高氯酸根的有毒卤水,可对其进行生物降解。
在微生物的催化下,ClO-4可被CH3COO-还原,过程如下图所示。
CH3COO-也可作为碳元素的来源,促进微生物生长。
该过程总反应的离子方程式为_______________________________________________。
(2)(2017·南通、泰州、扬州、淮安二模)(NH4)2SO4在工农业生产中有多种用途。
①将黄铜精矿(主要成分Cu2S)与硫酸铵混合后在空气中进行焙烧,可转化为硫酸铜同时产生氨气。
该反应的化学方程式为_______________________________________________。
②研究硫酸铵的分解机理有利于对磷石膏的开发。
在500℃下硫酸铵分解过程中得到4种产物,其含氮物质随时间变化关系如下图所示。
写出该条件下硫酸铵分解的化学方程式,并用单线桥标出电子转移的方向及数目:_____________________________________________。
(3)(2017·苏锡常镇二模)氯化亚铜(CuCl)广泛应用于化工、印染、电镀等行业。
CuCl微溶于水,不溶于稀酸,可溶于Cl -浓度较大的体系,在潮湿空气中易水解氧化。
以海绵铜(主要成分是Cu 和少量CuO)为原料,采用硝酸铵氧化分解技术生产CuCl 的工艺流程如下:①该步骤中Cu 与NH 4NO 3反应的离子方程式为(N 元素被还原到最低价)_____________________________________________________________。
②还原步骤发生反应的离子方程式为____________________________________________。
答案 (1)CH 3COO -+ClO -4+H +===2CO 2↑+Cl -+2H 2O(2)①2Cu 2S +2(NH 4)2SO 4+5O 2=====△4CuSO 4+4NH 3+2H 2O②(3)①4Cu +NO -3+10H +===4Cu 2++NH +4+3H 2O②2Cu 2++SO 2-3+2Cl -+H 2O===2CuCl ↓+SO 2-4+2H +5.(2017·淮安、宿迁等高三上学期期中学业质量检测)硫酸亚铁铵(NH 4)a Fe b (SO 4)c ·d H 2O 又称摩尔盐,是浅绿色晶体。