新情境下氧化还原反应方程式的书写

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] KMnO4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，Mn2＋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：MnO－4＋

2＋－C2O2＋CO2↑。 4——Mn

2＋2－2－由MnO－4→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－－2 mol e－，故在C2O24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

－＋5CO2－——2Mn2＋＋10CO↑。 2，即2MnO4242

－＋5CO2－＋ 第三步：反应在硫酸中进行，故在左边补充H＋，右边补充H2O,2MnO424

H＋

——2Mn2＋＋10CO2↑＋

H2O。

第四步：依据电荷守恒及H、O原子守恒配平如下：

－＋5CO2－＋16H＋=====2Mn2＋＋10CO↑＋8HO。 2MnO42422

△

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Cr2O27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：___________________________________。 (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：_______________________。

233答案 (1)Cr2O27＋6Fe＋14H===2Cr＋6Fe＋7H2O

－

＋

＋

＋

＋

(2)2Ag＋ClO＋2OH===Ag2O2↓＋Cl＋H2O (3)4Al(NO3)3=====12NO2↑＋3O2↑＋2Al2O3 (4)3Na2SO4＋8C=====3Na2S＋4CO↑＋4CO2↑ (5)2P4＋3Ba(OH)2＋6H2O===3Ba(H2PO2)2＋2PH3↑ 2．按要求回答下列问题

(1)(2017·无锡一模)碱式硫酸铁[Fe(OH)SO4]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：

高温高温

＋－－－

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)NiCl2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：

①加入H2O2时发生主要反应的离子方程式为________________________________。 ②“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)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(NH4)2SO4高温分解的化学方程式：________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案 (1)2H＋Fe2＋NO2===Fe3＋NO↑＋H2O

＋

＋

－

＋

2mol

(2)①2Fe2＋H2O2＋2H===2Fe3＋2H2O

＋

＋

＋

②2Ni2＋ClO＋4OH===Ni2O3↓＋Cl＋2H2O

＋

－

－

－

(3)①(NH4)2PdCl6＋2H2=====Pd＋2NH3＋6HCl

②a.检验产物中的SO2 b．3(NH4)2SO4=====4NH3↑＋N2↑＋3SO2↑＋6H2O

3．(2017·扬州阶段性诊断)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。

高温

△

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1molP4参加反应，则整个工业流程中共生成________molPH3。(不考虑产物的

损失)

答案 (1)3 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↑＋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，ClO4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NH4NO3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)CH3COO＋ClO4＋H===2CO2↑＋Cl＋2H2O (2)①2Cu2S＋2(NH4)2SO4＋5O2=====4CuSO4＋4NH3＋2H2O ②

－

＋

＋

＋

－

－

＋

－

△

(3)①4Cu＋NO3＋10H===4Cu2＋NH4＋3H2O

2②2Cu2＋SO23＋2Cl＋H2O===2CuCl↓＋SO4＋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(NH4)aFeb(SO4)c·dH2O又称摩尔盐，是浅绿色晶体。用硫铁矿(主要含FeS2、SiO2等)制备摩尔盐的流程如下：

已知：“还原”时，FeS2与H2SO4不反应，Fe3通过反应Ⅰ、Ⅱ被还原，反应Ⅰ如下：FeS2

＋

＋14Fe3＋8H2O===15Fe2＋2SO24＋16H

＋

＋

－

＋

(1)写出“还原”时Fe3

＋

与FeS2发生还原反应Ⅱ的离子方程式：

________________________________________________________。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/9usv.html