【精选高考】2019-2020高考化学一轮复习整合有效信息书写氧化还原方程式(含解析)

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整合有效信息书写氧化还原方程式

李仕才

“四步法”突破新情景下氧化还原方程式的书写

[示例] KMnO4能与热的经硫酸酸化的Na2C2O4反应，生成Mn

2＋

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，CO2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：MnO4＋C2O4——Mn＋CO2↑。 由MnO4→Mn，锰元素降了5价；由C2O4→CO2，碳元素升了1价，1 mol C2O4共失去2 mol e，故在C2O4前配5，在氧化产物CO2前配10；在MnO4前配2，在还原产物Mn前配2，即2MnO4＋5C2O4——2Mn＋10CO2↑。

第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H，右边补充H2O,2MnO4＋5C2O4＋ H——2Mn＋10CO2↑＋ H2O。

－2－＋△2＋

第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：2MnO4＋5C2O4＋16H=====2Mn＋10CO2↑＋8H2O。

＋

－

2－

＋

2＋

－

2＋

－

2－

2＋

－

2＋

2－

2－

－

2－

－

2－

2＋

2＋

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Cr2O7与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式：_______________________________________________________。

(2)用NaClO—NaOH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(Na2SO4)—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：_______________________________________

________________________________________________________________________。

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2－

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(5)H3PO2的工业制法：将白磷(P4)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溶液反应的化学方程式：__________________________

________________________________________________________________________。 答案 (1)Cr2O7＋6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋7H2O (2)2Ag＋ClO＋2OH===Ag2O2↓＋Cl＋H2O 高温

(3)4Al(NO3)3=====12NO2↑＋3O2↑＋2Al2O3 高温

(4)3Na2SO4＋8C=====3Na2S＋4CO↑＋4CO2↑ (5)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑ 2．根据下列各图示信息，完成有关方程式：

(1)氢能是一种极具发展潜力的清洁能源，以太阳能为热源，热化学硫碘循环分解水是一种高效、无污染的制氢方法。其反应过程如下图所示：

＋

－

－

－

2－

2＋

＋

3＋

3＋

反应Ⅰ的化学方程式：____________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(2)地下水中硝酸盐造成的氮污染已成为一个世界性的环境问题。文献报道某课题组模拟地下水脱氮过程，利用Fe粉和KNO3溶液反应，探究脱氮原理及相关因素对脱氮速率的影响。

上图表示足量Fe粉还原上述KNO3溶液过程中，测出的溶液中相关离子浓度、pH随时间的变化关系(部分副反应产物曲线略去)。请根据图中信息写出

t1时刻前该反应的离子方程式：

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(3)[2016·北京理综，27(1)(2)改编]以废旧铅酸电池中的含铅废料(Pb、PbO、PbO2、PbSO4及炭黑等)和H2SO4为原料，制备高纯PbO，实现铅的再生利用。其工作流程如下：

(Ⅰ)过程Ⅰ中，在Fe催化下，Pb和PbO2反应生成PbSO4的离子方程式是

2＋

________________________________________________________________________。

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(Ⅱ)过程Ⅰ中，Fe催化过程可表示为

ⅰ：2Fe＋PbO2＋4H＋SO4===2Fe＋PbSO4＋2H2O ⅱ：……

①写出ⅱ的离子方程式：______________________________________________________。 ②下列实验方案可证实上述催化过程。将实验方案补充完整。

a．向酸化的FeSO4溶液中加入KSCN溶液，溶液几乎无色，再加入少量PbO2，溶液变红。 b．________________________________________________________________________。 答案 (1)SO2＋I2＋2H2O===H2SO4＋2HI (2)4Fe＋NO3＋10H===4Fe＋NH4＋3H2O

Fe

(3)(Ⅰ)Pb＋PbO2＋4H＋2SO=====2PbSO4＋2H2O

＋

2－4

2＋

－

＋

2＋

＋

2＋

＋

2－

3＋

2＋

(Ⅱ)①2Fe＋Pb＋SO4===PbSO4＋2Fe ②取a中红色溶液，向其中加入铅粉后，红色褪去

3．(2017·湖南百所中学阶段性诊断)磷化铝(AlP)和磷化氢(PH3)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。

3＋2－2＋

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1 mol P4参加反应，则整个工业流程中共生成________mol PH3。(不考虑产物的损失) 答案 (1)三 ⅤA Al(OH)3 (2)24 11 12 8 3 24

(3)①P4＋3NaOH＋3H2O===PH3↑＋3NaH2PO2 一 ②2.5

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)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↑＋

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H3PO4，又生成1.5 mol PH3，所以整个工业流程中共生成PH3 2.5 mol。

高温

1．[2017·全国卷Ⅲ，27(1)]FeO·Cr2O3＋Na2CO3＋NaNO3――→Na2CrO4＋Fe2O3＋CO2＋NaNO2

上述反应配平后FeO·Cr2O3与NaNO3的系数比为________。该步骤不能使用陶瓷容器，原因是_____________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 2∶7 陶瓷在高温下会与Na2CO3反应

解析 首先标出变价元素的化合价，分析价态变化可知：1 mol FeO·Cr2O3失去7 mol电子，1 mol NaNO3得到2 mol电子，则由得失电子守恒可知二者系数比应为2∶7；该步骤中主要反应的反应物中有Na2CO3，而陶瓷中含有二氧化硅，二者在熔融时反应，故不能使用陶瓷容器。

FePO4Li2CO3、H2C2O42．[2017·全国卷Ⅰ，27(6)]已知沉淀高温煅烧――→LiFePO4，写出该反应的化学方程式________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 高温

答案 2FePO4＋Li2CO3＋H2C2O4=====2LiFePO4＋H2O↑＋3CO2↑

解析 反应物为FePO4、Li2CO3、H2C2O4，生成物有LiFePO4，铁元素的化合价降低，则H2C2O4中碳元素的化合价升高，产物为CO2，配平。

3．[2016·全国卷Ⅱ，26(2)]实验室中可用次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨，反应的化学方程式为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O

解析 次氯酸钠溶液与氨反应制备联氨的反应中，氮元素的化合价由氨分子中的－3价升高到联氨分子中－2价，氯元素的化合价由次氯酸钠中的＋1价降低到－1价，根据化合价升高与降低总数相等和原子守恒配平化学方程式为NaClO＋2NH3===N2H4＋NaCl＋H2O。

4．[2016·天津理综，9(4)]MnO(OH)2＋I＋H―→Mn＋I2＋H2O(未配平)其化学计量数依次为________。 答案 1,2,4,1,1,3

解析 Mn元素的化合价由＋4价降低到＋2价，碘元素的化合价由－1价升高到0价，根据化合价升降总数相等，配平后化学方程式为MnO(OH)2＋2I＋4H===Mn＋I2＋3H2O，故其化学计量数依次为1,2,4,1，1,3。

－

＋

2＋

－

＋

2＋

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