新情境下氧化还原反应方程式的书写.doc

1、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 Na2C2O4 反应，生成 Mn2 和 CO2，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 KMnO4是氧化剂，Mn 2 是还原产物；碳元素的化合价升高，故 Na2C2O4(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 C 2O Mn2 CO 2。 4 24由 MnO Mn 2 ，锰元素降了 5 价；由 C2O CO 2，碳元素升了 1 价，1 mol C2O 共 4 24 2

2、4失去 2 mol e ，故在 C2O 前配 5，在氧化产物 CO2前配 10；在 MnO 前配 2，在还原24 4产物 Mn2 前配 2，即 2MnO 5C 2O 2Mn2 10CO 2。 4 24第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充 H ，右边补充H2O,2MnO 5C 2O H 2Mn2 10CO 2 H2O。 4 24第四步：依据电荷守恒及 H、 O 原子守恒配平如下：2MnO 5C 2O 16H 2Mn2 10CO 2 8H 2O。 4 24 = = = = = 专题训练1按要求完成下列方程式。(1)已知在酸性介质中 FeSO4 能将6 价铬还原成3 价铬。写出 Cr2O 与 Fe

3、SO4 溶液在酸27性条件下反应的离子方程式：_。(2)用 NaClONaOH 溶液氧化 AgNO3，制得高纯度的纳米级 Ag2O2。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 41)，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 2SO4)碳粉还原法，若煅烧所得气体为等物质的量的CO 和 CO2，写出煅烧时发生反应的化学方程式：_。(5)H3PO2 的工业制法：将白磷(P 4)与 Ba(OH)2 溶液反应生成 PH3 气体和 Ba(H2PO2)2，后者再与 H2SO4 反应。写出白磷与 Ba(OH)2 溶液反应的

4、化学方程式：_。答案 (1)Cr 2O 6Fe 2 14H =2Cr3 6Fe 3 7H 2O27(2)2Ag ClO 2OH =Ag2O2Cl H 2O(3)4Al(NO3)3 12NO23O 22Al 2O3= = = = =高 温 (4)3Na2SO48C 3Na2S4CO4CO 2= = = = =高 温 (5)2P43Ba(OH) 26H 2O=3Ba(H2PO2)22PH 32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

5、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 O2 以减少 NaNO2 的用量，若参与反应的 O2 有 11.2L(标准状况)，则相当于节约 NaNO2 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 NiCl2，继而生产 Ni2O3 的工艺流程如下：加入 H2O2 时发生主要反应的离子方程式为_ 。“氧化”生成 Ni2O3 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 Al2O3，少量 Pd)回收 Al2(SO4)

6、3 及 Pd 的流程如下：“热还原”过程中发生反应的化学方程式为_。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)2SO4 高温分解的化学方程式：_。答案 (1)2H Fe2 NO =Fe3 NOH 2O 22mol(2)2Fe 2 H 2O22H =2Fe3 2H 2O2Ni 2 ClO 4OH =Ni2O3Cl 2H 2O(3)(NH 4)2PdCl62H 2 Pd2NH 36

7、HCl= = = = = a.检验产物中的 SO2 b3(NH 4)2SO4 4NH3N 23SO 26H 2O= = = = =高 温 3(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 PH3气体，该反应的另一种产物的化学式为_。(2)PH3 具有强还原性，能与 CuSO4 溶液反应，配平该反应的化学方程式：CuSO4 PH3 H2O= Cu3P H3PO4 H2SO4(3)工业制备 PH3 的流程如图所示。黄磷和烧碱溶液反应的化学方程式为_，次磷酸属于_(填“一” “二

8、”或“ 三”) 元酸。若起始时有 1molP4 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 A Al(OH) 3(2)24 11 12 8 3 24(3)P 43NaOH 3H 2O=PH33NaH 2PO2 一2.5解析 (1)AlP 与 H2O 反应生成 PH3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)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

9、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。1 mol P4与烧碱溶液发生反应 P43NaOH3H 2O=PH33NaH 2PO2，生成 1 mol PH3和 3 mol NaH2PO2,3 mol NaH2PO2与硫酸发生反应 2NaH2PO2H 2SO4=Na2SO42H 3PO2，生成 3 mol H3PO2，3 mol H3PO2再发生分解反应 2H3PO2=PH3H 3PO4，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

10、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 可被 CH3COO 还原，过程如下图所示。CH 3COO 也可作为碳元素 4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)(NH 4)2SO4 在工农业生产中有多种用途。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_。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

11、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：该步骤中 Cu 与 NH4NO3 反应的离子方程式为 (N 元素被还原到最低价)_。还原步骤发生反应的离子方程式为_。答案 (1)CH 3COO ClO H =2CO2Cl 2H 2O 4(2)2Cu 2S2(NH 4)2SO45O 2 4CuSO44NH 32H 2O= = = = = (3)4Cu NO 10

12、H =4Cu2 NH 3H 2O 3 42Cu 2 SO 2Cl H 2O=2CuClSO 2H 23 245(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)aFeb(SO4)cdH2O 又称摩尔盐，是浅绿色晶体。用硫铁矿(主要含 FeS2、SiO 2 等)制备摩尔盐的流程如下：已知：“还原”时，FeS 2 与 H2SO4 不反应，Fe 3 通过反应、被还原，反应如下：FeS214Fe 3 8H 2O=15Fe2 2SO 16H 24(1)写出“还原”时 Fe3 与 FeS2 发生还原反应的离子方程式：_。实验室检验“还原”已完全的方法是_。(2)“还原”前后溶液中部

13、分离子的浓度见下表( 溶液体积变化忽略不计)：离子浓度(molL 1 )离子还原前 还原后SO24 3.20 3.40Fe2 0.05 2.15请计算反应、中被还原的 Fe3 的物质的量之比_。答案 (1)FeS 22Fe 3 =3Fe2 2S 取少量酸浸后的溶液，向其中滴加数滴 KSCN 溶液，溶液未变血红(2)72解析 本题主要考查对于“用硫铁矿(主要含 FeS2、SiO 2等)制备摩尔盐的流程”的评价。涉及 Fe3 的氧化性等。(1)“还 原 ”时 Fe3 与 FeS2发 生 还 原 反 应 生 成 S， 反 应 的 离 子 方 程 式 ：FeS2 2Fe3 =3Fe2 2S。实验室检验

14、“还原”已完全就是检验 Fe3 不存在，方法是取少量酸浸后的溶液，向其中滴加数滴 KSCN 溶液，溶液未变血红。(2)“还原”前后溶液中 c(Fe2 )的变化为 2.10 molL1 ，c(SO )的变化为 0.20 molL1 ，对24应反应的 c(Fe2 )的变化为 1.50 molL1 ，其中还原而成 Fe2 的 Fe3 浓度为 1.40 molL 1；反应 的 c(Fe2 )的变化为(2.101.50)molL 1 0.60 molL1 ，Fe 3 的浓度为0.40 molL1 ，所以反应 、中被还原的 Fe3 的物质的量之比为 1.400.4072。6(2017淮安、宿迁等高三上学期

15、期中学业质量检测) 镁的单质及其化合物在储氢及大气治理等方面用途非常广泛。工业上可以采用热还原法制备金属镁(沸点 1107，熔点 648.8) 。将碱式碳酸镁4MgCO3Mg(OH)25H2O和焦炭按一定比例混合，放入真空管式炉中先升温至 700保持一段时间，然后升温至 1450反应制得镁(同时生成可燃性气体) 。(1)用碳还原法制备金属镁需要在真空中而不在空气中进行，其原因是_。(2)碱式碳酸镁分解如图所示，写出在 1450反应制得镁的化学方程式： _。(3)工业上利用纳米 MgH2 和 LiBH4 组成的体系储放氢( 如下图所示)。写出放氢过程中发生反应的化学方程式：_。答案 (1)在空气

16、中镁氧气、氮气、CO 2 氧化(2)MgOC =MgCO(3)MgH22LiBH 4=2LiHMgB 24H 2解析 本题主要考查镁的单质及其化合物的性质。(2)碱 式 碳 酸 镁 分 解 最 终 得 到 MgO， 在 1 450 反 应 制 得 镁 的 化 学 方 程 式 ： MgO C=Mg CO 。(3)放氢过程中发生反应的化学方程式：MgH 22LiBH 4=2LiHMgB 24H 2。12017江苏，18(1)碱式氯化铜是重要的无机杀菌剂，有多种制备方法方法 1：4550时，向 CuCl 悬浊液中持续通入空气得到 Cu2(OH)2Cl23H2O，该反应的化学方程式为_。方法 2：先制

17、得 CuCl2，再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu 与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成 CuCl2，Fe 3 对该反应有催化作用，其催化原理如图所示。M的化学式为_。答案 4CuCl O 28H 2O 2Cu2(OH)2Cl23H2O Fe 2= = = = =45 50 解析 反应物为 CuCl、O 2和 H2O，生成物为 Cu2(OH)2Cl23H2O，根据电子守恒和原子守恒配平。由 图 示 Cu M Cu2 M ， 说 明 Cu 被 M 氧 化 ； M O2 H M H2O，说 明 M 被 氧 化 为 M， 说 明 M 价 态 高 ， 由 题 给 信 息 “Fe3 对 该 反 应 起

18、 催 化 作 用 ”， M 为Fe3 ， M 为 Fe2 。22017江苏，19(2)NaClO 溶液与 Ag 反应的产物为 AgCl、NaOH 和 O2，该反应的化学方程式为_。HNO3 也能氧化 Ag，从反应产物的角度分析，以 HNO3 代替 NaClO 的缺点是_。答案 4Ag4NaClO2H 2O=4AgCl4NaOHO 2会释放出氮氧化物(或 NO、NO 2)，造成环境污染32016江苏，16(1)以电石渣主要成分为 Ca(OH)2和 CaCO3为原料制备 KClO3 的流程如下：氯化过程控制电石渣过量、在 75左右进行。氯化时存在 Cl2 与 Ca(OH)2 作用生成 Ca(ClO

19、)2 的反应，Ca(ClO) 2 进一步转化为 Ca(ClO3)2，少量 Ca(ClO)2 分解为 CaCl2 和 O2。生成Ca(ClO)2 的化学方程式为_。答案 2Cl 22Ca(OH) 2=Ca(ClO)2CaCl 22H 2O解析 Cl 2与 Ca(OH)2反应生成 Ca(ClO)2和 CaCl2。42015江苏，18(4)软锰矿(主要成分 MnO2，杂质金属元素 Fe、Al、Mg 等)的水悬浊液与烟气中 SO2 反应可制备 MnSO4H2O，反应的化学方程式为 MnO2SO 2=MnSO4。准确称取 0.1710gMnSO4H2O 样品置于锥形瓶中，加入适量 H3PO4 和 NH4

20、NO3 溶液，加热使 Mn2全部氧化成 Mn3 ，用 c(Fe2 )0.0500molL 1 的标准溶液滴定至终点(滴定过程中 Mn3 被还原为 Mn2 )，消耗 Fe2 溶液 20.00mL。计算 MnSO4H2O 样品的纯度(请给出计算过程)。答案 n(Fe 2 )0.0500molL 1 1.0010 3 mol，20.00mL1000mLL 1据反应 Mn3 Fe 2 =Fe3 Mn 2n(Mn2 )n(Fe 2 )1.0010 3 molm(MnSO4H2O)1.0010 3 mol169gmol1 0.169gMnSO4H2O 样品的纯度为 100%98.8%。0.169g0.17

21、10g解析 根据氧化还原反应中得失电子守恒：n(Mn 3 )1 n(Fe2 )120.0010 3 0.050 0 mol1.0010 3 mol，根据 Mn 元素守恒，m (MnSO4H2O)1.0010 3 mol169 gmol1 0.169 g，纯度是 100%98.8%。0.1690.171 05(2014 江苏，19(1)实验室从含碘废液 (除 H2O 外，含有 CCl4、I 2、I 等) 中回收碘，其实验过程如下：向含碘废液中加入稍过量的 Na2SO3 溶液，将废液中的 I2 还原为 I ，其离子方程式为_；该操作将 I2 还原为 I 的目的是 _。答案 SO I 2H 2O=2

22、I SO 2H 使 CCl4 中的碘进入水层23 24解析 I 2单质被 SO 还原为 I ，SO 被氧化为 SO ，离子方程式为23 23 24SO I 2H 2O=2I SO 2H ；使溶于 CCl4的碘进入水层。23 246(2013江苏，18)硫酸镍铵 (NH4)xNiy(SO4)mnH2O可用于电镀、印刷等领域。某同学为测定硫酸镍铵的组成，进行如下实验：准确称取 2.3350g 样品，配制成 100.00mL 溶液A；准确量取 25.00mL 溶液 A，用 0.04000molL1 的 EDTA(Na2H2Y)标准溶液滴定其中的Ni2 (离子方程式为 Ni2 H 2Y2 =NiY2

23、2H )，消耗 EDTA 标准溶液 31.25mL；另取25.00mL 溶液 A，加足量的 NaOH 溶液并充分加热，生成 NH356.00mL(标准状况)。(1)若滴定管在使用前未用 EDTA 标准溶液润洗，测得的 Ni2 含量将_(填“偏高”“偏低”或“不变”)。(2)氨气常用_检验，现象是_。(3)通过计算确定硫酸镍铵的化学式( 写出计算过程)。答案 (1)偏高(2)湿润的红色石蕊试纸 试纸颜色由红变蓝(3)n(Ni2 )0.04000molL 1 31.25mL103 LmL1 1.250 103 moln(NH ) 456.00mL10 3LmL 122.4Lmol 12.50010

24、 3 moln(SO )242nNi2 nNH 4221.25010 3mol 2.50010 3mol22.50010 3 molm(Ni2 )59gmol 1 1.250103 mol0.07375gm(NH )18gmol 1 2.500103 mol0.04500g 4m(SO )96gmol 1 2.500103 mol0.2400g24n(H2O)2.3350g25.00mL100.00mL 0.07375g 0.04500g 0.2400g18gmol 11.25010 2 molxymnn(NH )n(Ni 2 )n(SO )n(H 2O)21210 4 24硫酸镍铵的化学式为(NH 4)2Ni(SO4)210H2O。解析 (1)若滴定管使用前没有用 EDTA 标准溶液润洗，会造成 EDTA 溶液浓度减小，使EDTA 溶液体积偏大，则 Ni2 含量偏高。(2)氨气是中学化学中唯一的碱性气体，常用湿润的红色石蕊试纸检验，试纸由红色变蓝色。