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第9講 陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)(課件 講義)(共2份打包)

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第9講 陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)(課件 講義)(共2份打包)

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2025新高考化學(xué)二輪重點(diǎn)專題
第9講
陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)
contents
目錄
01
考向分析
01
02
03
知識(shí)重構(gòu)
重溫經(jīng)典
04
模型建構(gòu)
考向分析
PART 01
01
考點(diǎn)統(tǒng)計(jì)
卷別 題 型 考查情境載體 考查方式
氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě) 非氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě) 電極反應(yīng)式書(shū)寫(xiě)
化學(xué)方程式 離子方程式 化學(xué)方程式 離子方程式
2024年浙江1月 18題(3)填空 流程題、 √ √
2024年浙江6月 18題(1)填空 流程題 √ √
2024年湖南 16題(2)填空 流程題 √
2024年全國(guó)甲 26題(6)填空 流程題 √
2024年河北 15題1)填空 流程題 √
2024年黑吉遼 16題(6)填空 流程題 √ √
2024年新課標(biāo) 27題(3)填空 流程題 √
2024年北京 16題、18題、19題 填空 物質(zhì)制備、 流程題 √ √ √
文字?jǐn)⑹鲂?br/>工藝流程型
綜合實(shí)驗(yàn)型
電化學(xué)型
考向分析
近幾年 陌生化學(xué)(離子)方程式書(shū)寫(xiě)的考查,重點(diǎn)是在工藝流程情境為載
體,考氧化還原反應(yīng)離子方程式的書(shū)寫(xiě)
化學(xué)方程式
離子方程式
電極反應(yīng)式
情境
(非)氧化還原反應(yīng)
設(shè)問(wèn)
考查
知識(shí)重構(gòu)
PART 02
02
一、化合價(jià)知識(shí)
一價(jià) H Cl K Na Ag
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
+1 -1 +1 +1 +1
二價(jià) O Ca Ba Mg Zn
-2 +2 +2 +2 +2
三Al 四Si 五 N P
+3 +4 +5 +5
二三 Fe 二四C
+2 +3 +2+4
Cu Hg 二價(jià)最常見(jiàn)
+2 +2
2、化合價(jià)規(guī)律
1、化學(xué)式各元素化合價(jià)代數(shù)和為零
2、原子團(tuán)的化合價(jià)價(jià)數(shù)等于所帶電荷數(shù)
3、有機(jī)物 O -2、H +1、算其它元素的化合價(jià)
4、元素一般最高價(jià)為最外層電子數(shù)、最低價(jià)
為最外層減去8為最低化合價(jià)
5、特殊化合價(jià)特殊記
6、含最高價(jià)元素只有氧化性,最低價(jià)只有還原
性。
1、熟記常見(jiàn)元素的化合價(jià)
二、氧化還原反應(yīng)基本知識(shí)
1、氧化還原反應(yīng):反應(yīng)前后有元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)。
2、氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。
氧化劑 + 還原劑 還原產(chǎn)物 + 氧化產(chǎn)物
化合價(jià)降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
較強(qiáng)氧化性 較強(qiáng)還原性 較弱還原性 較弱氧化性
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
3、基本概念(兩劑、兩產(chǎn)物、兩反應(yīng)、兩性)的關(guān)系。
“降、得、還原反應(yīng)、氧化劑(氧化性)”“升、失、氧化反應(yīng)、還原劑(還原性)”
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
4.掌握常見(jiàn)氧化劑、還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物
單質(zhì) 氧化物 酸 堿 鹽
氧化劑 X2 MnO2 Na2O2、 H2O2 濃稀 HNO3 HClO 濃H2SO4 Fe(OH)3 Fe3+ (H+) KMnO4 (H+) K2Cr2O7 NaClO
預(yù)測(cè) 產(chǎn)物 X- Mn2+ NaOH H2O NO NO2 Cl- SO2 Fe2+ Fe2+ Mn2+ Cr3+ Cl-
單質(zhì) 氧化物 酸 堿 鹽
還原劑 金屬 SO2 H2O2 FeO HI H2SO3 H2S H2C2O4 Fe(OH)2 Fe2+ SO32- S2- I-
預(yù)測(cè) 產(chǎn)物 金屬 陽(yáng)離子 SO42- O2 Fe3+ I2 SO42- S SO2 CO2 Fe3+ Fe3+ SO42- S I2
(一般:化合價(jià)降(升)到相鄰價(jià)態(tài))
三、遵循規(guī)律
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
電荷守恒
原子守恒
化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律,
方程式左右倆邊各種原子的種類和數(shù)目是相等。
在離子方程式中,
方程式左右倆邊所帶的電性和電荷總數(shù)是相等。
價(jià)態(tài)守恒
在氧化還原反應(yīng)中,
氧化劑中元素化合價(jià)降低總數(shù)=還原劑中元素化合價(jià)升高總數(shù)。
四、陌生氧化還原的配平
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
2
10
+ 16H+
5
+ 8H2O
1、寫(xiě)出硫酸酸化的高錳酸鉀氧化草酸鈉的離子方程式:
MnO4- + C2O42- - Mn2+ + CO2
(1) 列出物質(zhì)
(2) 標(biāo)價(jià)、連線、算電子
MnO4- + C2O42- - Mn2+ + CO2
+7 +3 +2 +4
降:5×2
升:1×2
×2
×5
算電子:(高價(jià)-低價(jià))×右下角標(biāo)×整數(shù)=最小公倍數(shù)
(高價(jià)-低價(jià))×變價(jià)元素的原子個(gè)數(shù)
為所乘角標(biāo)微粒的系數(shù)
為所乘角標(biāo)微粒的系數(shù)
(3) 配系數(shù)(配兩劑、兩產(chǎn)物)
2
(4) 看環(huán)境、用守恒
2MnO4- + 5 C2O42- - 2 Mn2+ + 10 CO2
2MnO4- + 5 C2O42- + 16H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2↑ + 8H2O
2MnO4- + 5 C2O42- + 16H+ = 2 Mn2+ + 10 CO2↑ + 8H2O
典例1、(2023新課標(biāo)卷,27題節(jié)選)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在,主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物,從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示:
已知:最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O72-存在,在堿性介質(zhì)中以CrO42-存在。
(6)“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應(yīng)的離子方程式為 。
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
Cr2O72-
Cr2O72-
一、 工藝流程型
解題策略: 1、問(wèn)什么、 2、分析題干、流程、 已知、找反應(yīng)中物質(zhì) 3、配平方程、規(guī)范作答。
(6) “還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應(yīng)的離子方程式為 。
第一步:列物質(zhì),標(biāo)變價(jià)
+6
2
+3
Cr2O72- + S2O52- → Cr3+ + SO42-
+4
+6
Cr2O72- + S2O52- → Cr3+ + SO42-
第二步:算得失,配系數(shù)
4
3
6
第三步:看環(huán)境,用守恒
2 Cr2O72- + 3 S2O52- → 4 Cr3+ + 6 SO42-
+ 10H+
2Cr2O72- + 3S2O52-+10H+ = 4Cr3+ + 6SO42-
第四步:補(bǔ)缺項(xiàng),寫(xiě)答案
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
已知:最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O72-存在,
在堿性介質(zhì)中以CrO42-存在。
+ 5H2O
升:2×2×3
降:3×2×2
一、 工藝流程型
氧化還原反應(yīng)步驟:
解題策略: 1、問(wèn)什么、 2、分析題干、流程、 已知、找反應(yīng)中物質(zhì) 3、配平方程、規(guī)范作答。
(H+)
K2Cr2O7
Cr3+
2Cr2O72- + 3S2O52-+10H+ = 4Cr3+ + 6SO42- + 5H2O
Cr2O72-------Cr3+
SO42-
典例2(2023年北京16題節(jié)選)尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。
(1)十九世紀(jì)初,用氰酸銀(AgOCN)與NH4Cl在一定條件下反應(yīng)制得CO(NH2)2,實(shí)現(xiàn)了由無(wú)機(jī)物到有機(jī)物
的合成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
二、 文字?jǐn)⑹鲂?br/>第一步:細(xì)審題、列物質(zhì)
+4
+4 -3
AgOCN + NH4Cl → CO(NH2)2
-3
+ AgCl
第二步:看環(huán)境、用守恒
第三步:補(bǔ)缺項(xiàng)、平系數(shù)
第四步:細(xì)查看、寫(xiě)答案
非氧化還原反應(yīng)步驟:
AgOCN + NH4Cl → CO(NH2)2
AgOCN + NH4Cl = CO(NH2)2
+ AgCl
解題策略: 1、問(wèn)什么、 2、分析題干、流程、 已知、找反應(yīng)中物質(zhì) 3、配平方程、規(guī)范作答。
典例2(2023年北京16題節(jié)選)尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。
(1)十九世紀(jì)初,用氰酸銀(AgOCN)與NH4Cl在一定條件下反應(yīng)制得CO(NH2)2,實(shí)現(xiàn)了由無(wú)機(jī)物到有機(jī)物
的合成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
二、 文字?jǐn)⑹鲂?br/>第一步:細(xì)審題、列物質(zhì)
+4
+4 -3
AgOCN + NH4Cl → CO(NH2)2
-3
+ AgCl
第二步:看環(huán)境、用守恒
第三步:補(bǔ)缺項(xiàng)、平系數(shù)
第四步:細(xì)查看、寫(xiě)答案
非氧化還原反應(yīng)步驟:
AgOCN + NH4Cl → CO(NH2)2
AgOCN + NH4Cl = CO(NH2)2
+ AgCl
解題策略: 1、問(wèn)什么、 2、分析題干、流程、 已知、找反應(yīng)中物質(zhì) 3、配平方程、規(guī)范作答。
典例3(2023年北京16題節(jié)選)尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。
(2)二十世紀(jì)初,工業(yè)上以CO2和NH3為原料在一定溫度和壓強(qiáng)下合成尿素。反應(yīng)分兩步:
ⅰ.CO2和NH3生成NH2COONH4 ; ⅱ.NH2COONH4 分解生成尿素。
(3)近年研究發(fā)現(xiàn),電催化CO2和含氮物質(zhì)(NO3- 等)常溫常壓下合成尿素,有助于實(shí)現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問(wèn)題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和,在電極上反應(yīng)生成CO(NH2)2,電解原理如圖所示。
②電解過(guò)程中生成尿素的電極反應(yīng)式是_____________。
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
三、 電化學(xué)型
第一步:分清池、判電極
+5
-3
NO3- + CO2 → CO(NH2)2
+ 16 e-
第二步:看箭頭、定反生
第三步:標(biāo)價(jià)態(tài)、算電子
第五步:查守恒,寫(xiě)答案
非氧化還原反應(yīng)步驟:
+ 16e-
第四步:看環(huán)境,補(bǔ)缺項(xiàng)
降 8×2
2 NO3- + CO2 → CO(NH2)2
2NO3- + CO2 → CO(NH2)2
+ 18H+
+ 7H2O
解題策略:1、問(wèn)什么、2、分析題干、流程、已知、圖形、箭頭、找反應(yīng)中物質(zhì) 3、配平方程、規(guī)范作答。
陰極
知識(shí)重構(gòu),梳理脈絡(luò)
四、綜合實(shí)驗(yàn)題
典例4(2022山東新高考18題改編)(12 分)實(shí)驗(yàn)室利用FeCl2·4H2O 和亞硫酰氯(SOCl2)制備無(wú)水FeCl2 的裝
置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2 沸點(diǎn)為76 ℃,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體。
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通 N2。一段時(shí)間后,先加熱裝置 a。
裝置 b 內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為
FeCl2 4H2O+4SOCl2 = FeCl2+4SO2↑+8HCl↑
第一步:搞清設(shè)問(wèn)裝置
第二步:分析所給信息
第三步:確定反應(yīng)物質(zhì)
第四步:配平書(shū)寫(xiě)答案
FeCl2 4H2O + SOCl2 -- FeCl2
FeCl2 4H2O + SOCl2 -- FeCl2 + SO2 + HCl
FeCl2 4H2O + 4SOCl2 = FeCl2 + 4SO2 + 8HCl
解題策略:1、問(wèn)什么 2、分析題干、裝置、 已知信息、找反應(yīng)中物質(zhì) 3、配平方程、規(guī)范作答。
重溫經(jīng)典
PART 03
03
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例1】(2024浙江1月卷,18節(jié)選)固態(tài)化合物Y的組成為MgCaFeMn(CO3)4,以Y為原料實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化。
通過(guò)“題干信息”直接獲取反應(yīng)物和生成物
(3)酸性條件下,固體NaBiO3(微溶于水,其還原產(chǎn)物為無(wú)色Bi3+)可氧化Mn2+為MnO4-,寫(xiě)出Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO4-的離子方程式 。
5NaBiO3+2Mn2++14H+=2MnO4-+5Bi3++7H2O+5Na+
NaBiO3 + Mn2+ = MnO4- + Bi3+
+5
+2
+7
+3
2
2
5
5
+ 14H+
+ 5Na+
+ 7H2O
升:5
降:2
工藝流程類型
×5 ×2
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例2】(2024湖南卷,16節(jié)選)銅陽(yáng)極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4)是一種含貴金屬的可再生資源,回收貴金屬的化工流程如下:
(2)“濾液1”中含有Cu2+和H2SeO3,“氧化酸浸”時(shí)Cu2Se反應(yīng)的離子方程式為 。
Cu2Se+4H2O2+4H+=2Cu2++H2SeO3+5H2O
通過(guò)“題干+流程”直接獲取反應(yīng)物和生成物
Cu2Se = Cu2+ + H2SeO3
+ H2O2
+1
-2
+2
+4
-1
+ H2O
-2
2
4
+ 4H+
5
升:1×2
降:1×2=2
1
1
工藝流程類型
升:6×1
總升:2+6=8
8×1
2×4
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例3】(2024全國(guó)甲卷,26節(jié)選)鈷在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的+2價(jià)氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下:
(6)“沉鈷”步驟中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入適量的NaClO氧化Co2+,其反應(yīng)的離子方程式為 。
通過(guò)“題干+流程”間接獲取部分反應(yīng)物或生成物
2Co2++5ClO-+5H2O=2Co(OH)3↓ + Cl-+ 4HClO
Co2+ + ClO- = Co(OH)3↓
+2
+3
+1
-1
+ Cl-
2
2
+ 5H2O
+ 4H+
4H+ + 4 ClO- = 4HClO
升:1
降:2
1
1
工藝流程類型
×2 ×1
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例4】(2024黑吉遼卷,16節(jié)選)中國(guó)是世界上最早利用細(xì)菌冶金的國(guó)家。已知金屬硫化物在“細(xì)菌氧化”時(shí)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,某工廠用細(xì)菌冶金技術(shù)處理載金硫化礦粉(其中細(xì)小的Au顆粒被FeS2、FeAsS包裹),以提高金的浸出率并冶煉金,工藝流程如下:
(2)“細(xì)菌氧化”中,F(xiàn)eS2發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 。
(7)濾液②經(jīng)H2SO4酸化,[Zn(CN)4]2-轉(zhuǎn)化為ZnSO4和HCN 化學(xué)方程式 。
4FeS2+15O2+2H2O 4Fe3++8SO42-+4H+
通過(guò)“提取題干信息+分析流程”間接獲取反應(yīng)物和生成物
FeS2 + O2
0
+2
+6
-2
-1
+ Fe3+
SO42-
+3
降:2×2
4
8
4
+ 4H+
+ 2H2O
15
工藝流程類型
升:7×2
升:1×1
總升:15×4
總降4×15
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例5】(2024新課標(biāo)卷,27節(jié)選)鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應(yīng)用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下:
(3)“氧化沉鈷”中氧化還原反應(yīng)的離子方程式為 、

MnO4- = Co(OH)3↓ + MnO2↓
3Mn2++2MnO4-+2H2O=5MnO2↓+4H+
通過(guò)“分析流程”間接獲取反應(yīng)物和生成物
MnO4-+3Co2++7H2O=3Co(OH)3↓ +MnO2↓+5H+
升:1
降:3
降:3
升:2
+ Co2+
+7
+2
+4
+3
+ 5H+
1
1
3
3
+ 7H2O
MnO4- + Mn2+ = MnO2↓
+7
+2
+4
2
3
5
+ 4H+
+ 2H2O
工藝流程類型
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例6】(2023全國(guó)乙卷 9題) LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下:
MnO4- + I2
I-
+ Mn2+
+7
+2
-1
0
2
5
10
2
+ 16H+
+ 8 H2O
升:1×2
降:5×1
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列問(wèn)題:
(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(5)在電解槽中,發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
(6)緞燒窯中,生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
Mn2++2H2O H2↑+MnO2↓+2H+
2Li2CO3+8MnO2 4LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
工藝流程類型
Mn + H2O --- MnO + H2 ↑
Mn2+ Ba2+
Fe(OH)3
Al(OH)3
NiS
重溫經(jīng)典,感悟高考
工藝流程類型
【例7】(2024模擬節(jié)選)某工廠從主要成分為的煙灰中CuO、Cu2O、ZnO、PbO分別回收銅、鋅、鉛元素的部分流程如圖所示:
已知:常溫下,Ksp(PbSO4)=2.4×10-8、 Ksp(PbCl2 ) = 3.2 × 10-5。
回答下列問(wèn)題:
(1)“酸浸”階段Cu2O發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為 _____ _ 。
(4)X可以有多種選擇,若X是ZnO,則“調(diào)pH”時(shí)反應(yīng)生成紅褐色物質(zhì)的離子方程式為 ______ ;
Cu2O Cu2+
2Cu2O + 8H+ + O2 = 4Cu2+ + 4H2O
3ZnO+3H2O+2Fe3+=2Fe(OH)3+3Zn2+
+1 +2
+ O2 + H+ = + H2O
0 -2
升:1×2
降:2×2
×2 ×1
2 1 4 4
8
ZnO + Fe3+ - Fe(OH)3 + Zn2+
Fe2+ ----Fe3+
2 3
3 2
+ 3H2O
--
重溫經(jīng)典,感悟高考
工藝流程類型
【例8】(2024模擬節(jié)選)鈷的用途非常廣泛,Co2O3用于制作著名的青花瓷中的鈷藍(lán)色,而我國(guó)鈷資源相對(duì)缺乏,對(duì)鈷提取的研究尤為重要。一種以鈷銅精礦CoCO3、Co2O3、CuCO3、CuO及CaO、MgO、Fe2O3、SiO2等為原料,常壓下多段浸取的部分工藝流程如圖:
回答下列問(wèn)題:
(1)寫(xiě)出“二段浸出”Co2O3發(fā)生反應(yīng)的離子方程式 ______ 。
(2)加入CaO反應(yīng)生成CaSO4·H2O,寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式 _ 。
+3 +4 +2 +6
Co2O3 + S2O52- --- Co2+ + SO42-
2Co2O3 + 6H+ + S2O52- = 4Co2+ + 3H2O + 2SO42-
3CaO + Fe2(SO4)3 + 9H2O = 2Fe(OH)3 + 3CaSO4·2H2O
降:1×2 升:2×2
×2 ×1
×
Co2O3-------------CO2+
2 1 4 2
+ 6H+ + 3H2O
=
Fe3+---------Fe2+-------Fe3+
CaO + Fe2(SO4)3 Fe(OH)3 + CaSO4·2H2O
2 3
3 + 9H2O =
已知:①
(1)根據(jù)富氧煅燒(在空氣流中煅燒)和通電電解(如圖)的結(jié)果,PbS中硫元素體現(xiàn)的性質(zhì)是_______(選填“氧化性”、“還原性”、“酸性”、“熱穩(wěn)定性”之一)。產(chǎn)物B中有少量Pb3O4,該物質(zhì)可溶于濃鹽酸,Pb元素轉(zhuǎn)化為[PbCl4]2-,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
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【例9】(2024浙江6月卷,18節(jié)選)礦物資源的綜合利用有多種方法,如鉛鋅礦(主要成分為PbS、ZnS)
的利用有火法和電解法等。
Pb3O4+14HCl(濃)=3H2[PbCl4]+4H2O+Cl2↑
還原性
Pb3O4 + HCl(濃) = H2[PbCl4]
+8/3
+2
-1
+ Cl2↑
+ H2O
0
3
14
1
4
升:1×2
降:2/3×3
1
工藝流程類型
電極B為陰極:
CO2 HCOOH
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【例10】(2024浙江1月19題節(jié)選)通過(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)等方法,將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH等化學(xué)品,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。請(qǐng)回答:
(1)某研究小組采用電化學(xué)方法將CO2轉(zhuǎn)化為HCOOH,裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是_______

電化學(xué)類型
+4 +2
降: 2×1
+ 2e- + 2H+ =
重溫經(jīng)典,感悟高考
【例11】(2024河北卷,15節(jié)選)市售的溴(純度99%)中含有少量的Cl2和I2,某化學(xué)興趣小組利用氧化還原反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備高純度的溴。回答下列問(wèn)題:
(1)D中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(2)將D中溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,邊加熱邊向其中滴加酸化的KMnO4溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體,繼續(xù)加熱將溶液蒸干得固體R。該過(guò)程中生成I2的離子方程式為 。
K2C2O4
2MnO4-+10I-+16H+ 2Mn2++5I2+8H2O
Br2+K2C2O4 2KBr + 2CO2↑
+ Br2
+3
0
= KBr
-1

-1
Br

+4
C
+ CO2↑
+4
MnO4- + I2
I-
+ Mn2+
+7
+2
-1
0
2
5
10
2
+ 16H+
+ 8 H2O
升:2
降:5
升:2
降:2
2
2
1
1
綜合實(shí)驗(yàn)型
模型建構(gòu)
PART 04
04
模型建構(gòu)
題型情境
工藝流程型
綜合實(shí)驗(yàn)型
電化學(xué)型
解題策略
1、搞清問(wèn)題:---設(shè)問(wèn)什么? 問(wèn)哪步驟?
2、分析框架:--- 依據(jù)題干、流程、裝置、已知、表格、圖形、箭頭、
物質(zhì)特性等信息,確定反應(yīng)物質(zhì)和反應(yīng)環(huán)境。
3、配平作答:---寫(xiě)出框架、標(biāo)出價(jià)態(tài)、注意環(huán)境、守恒配平、規(guī)范作答。
文字?jǐn)⑹鲂?br/>模型建構(gòu)
1、 陌生氧化還原方程式書(shū)寫(xiě)步驟
首先根據(jù)題中所給信息,標(biāo)出所給反應(yīng)物或生成物中變價(jià)元素的化合價(jià),通過(guò)分析找出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
找物質(zhì)、標(biāo)變價(jià)
算得失,配系數(shù)
看環(huán)境,用守恒
補(bǔ)缺項(xiàng),寫(xiě)答案
方法模型
思維模型
按“氧化劑+還原劑→還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”框架寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式,根據(jù)電子得失守恒(或化合價(jià)升降相等),確定框架中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。
結(jié)合所給反應(yīng)環(huán)境,根據(jù)守恒關(guān)系補(bǔ)齊缺項(xiàng)。一般,酸性條件下,缺氫補(bǔ)H+,缺氧補(bǔ)H2O,堿性條件下,缺氫補(bǔ)H2O,缺氧補(bǔ)OH-。
觀察第三步得出的反應(yīng)式,根據(jù)質(zhì)量(原子、離子或配體)守恒配平,注明反應(yīng)條件,寫(xiě)上↑、↓符號(hào),檢查后書(shū)寫(xiě)答案。
模型建構(gòu)
1、非 氧化還原反應(yīng)方程式書(shū)寫(xiě)與配平步驟
首先根據(jù)題中所給信息,找出反應(yīng)物和生成物,
細(xì)審題,列物質(zhì)
看環(huán)境,用守恒
補(bǔ)缺項(xiàng)、平系數(shù)
細(xì)查看,寫(xiě)答案
方法模型
思維模型
寫(xiě)出確定了的“反應(yīng)物,生成物”初步的化學(xué)方程式,根據(jù)原子守恒(或電荷守恒,確定框架中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。
結(jié)合所給反應(yīng)環(huán)境,根據(jù)守恒關(guān)系補(bǔ)齊缺項(xiàng)。一般,酸性條件下,缺氫補(bǔ)H+,缺氧補(bǔ)H2O,堿性條件下,缺氫補(bǔ)H2O,缺氧補(bǔ)OH-。
觀察第三步得出的反應(yīng)式,查看質(zhì)量(原子、離子或配體)守恒配平、注明反應(yīng)條件,寫(xiě)上↑、↓符號(hào),規(guī)范書(shū)寫(xiě)答案。
備考建議
陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)是高考化學(xué)必考內(nèi)容,,在近幾年的高考化學(xué)試卷中,以工藝流程型、綜合實(shí)驗(yàn)型、電化學(xué)型等情境為載體、填空形式出現(xiàn)、重點(diǎn)考查陌生情境下化學(xué)方程式、離子方程式的書(shū)寫(xiě)。對(duì)理解與辨析、分析與推測(cè)能力要求較高,在備考中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
[1]熟記常見(jiàn)元素的化合價(jià),理解氧化還原反應(yīng)基本概念,掌握轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算方法;
[2] 熟記常見(jiàn)的氧化劑對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物,還原劑對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物。并且能推測(cè)出陌生氧化產(chǎn)物、
還原產(chǎn)物;掌握氧化還原反應(yīng)方程式配平的方法,
[3]對(duì)于工藝流程型、綜合實(shí)驗(yàn)型、電化學(xué)型等信息型方程式的書(shū)寫(xiě),要讀題干信息和已知信息,
從文字、流程圖、裝置圖中信息找出部分反應(yīng)物、生成物,箭號(hào)指入的為反應(yīng)物,指出的為
生成物,或聯(lián)系前后工序進(jìn)行推斷,結(jié)合所給環(huán)境補(bǔ)全缺項(xiàng)。第9講 陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)
一、考向分析
卷別 題 型 考查情境載體 考查方式
氧化還原反應(yīng) 非氧化還原反應(yīng) 電極反應(yīng)式
化學(xué) 離子 化學(xué) 離子
2024年浙江1月 18題(3)填空 流程題、 √ √
2024年浙江6月 18題(1)填空 流程題 √ √
2024年湖南 16題(2)填空 流程題 √
2024年全國(guó)甲 26題(6)填空 流程題 √
2024年河北 15題1)填空 流程題 √
2024年黑吉遼 16題(6)填空 流程題 √ √
2024年新課標(biāo) 27題(3)填空 流程題 √
2024年北京 16、18、19題 填空 流程題 √ √ √
陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)的考查,重點(diǎn)是在工藝流程情境為載體,考氧化還原反應(yīng)離子方程式的書(shū)寫(xiě)。
二、知識(shí)重構(gòu)
速記常見(jiàn)元素的化合價(jià)和化合價(jià)規(guī)律
氧化還原反應(yīng)基本知識(shí)
氧化還原反應(yīng):反應(yīng)前后有元素化合價(jià)發(fā)生變化的反應(yīng)。
氧化還原反應(yīng)的實(shí)質(zhì):電子的轉(zhuǎn)移(得失或偏移)。
基本概念的關(guān)系
化合價(jià)降低,得到電子,發(fā)生還原反應(yīng)
氧化劑 + 還原劑 -- 還原產(chǎn)物 + 氧化產(chǎn)物
較強(qiáng)氧化性 較強(qiáng)還原性 較弱還原性 較弱氧化性
化合價(jià)升高,失去電子,發(fā)生氧化反應(yīng)
掌握常見(jiàn)氧化劑、還原劑發(fā)生氧化還原反應(yīng)后對(duì)應(yīng)的產(chǎn)物
氧化劑----還原產(chǎn)物:Cl2---Cl- MnO2--Mn2+ H2O2--H2O HNO3--NO/NO2 HClO/NaClO--Cl- H2SO4--SO2 Fe3+/Fe(OH)3--Fe2+ K2Cr2O4---Cr3+ KMnO4---Mn2+
還原劑-----氧化產(chǎn)物:金屬---金屬陽(yáng)離子 SO2---SO42- H2O2---O2 FeO---Fe3+ HI---I2 H2S---S
H2C2O4----CO2 Fe2+/Fe(OH)2 SO32---SO42- S---SO2 I----I2
5、遵循規(guī)律
(1) 原子守恒:化學(xué)反應(yīng)遵循質(zhì)量守恒定律,方程式左右倆邊各種原子的種類和數(shù)目是相等。
(2)電荷守恒:在離子方程式中,方程式左右倆邊所帶的電性和電荷總數(shù)是相等。
(3)價(jià)態(tài)守恒:在氧化還原反應(yīng)中,氧化劑中元素化合價(jià)降低總數(shù)=還原劑中元素化合價(jià)升高總數(shù)。
典例講解
(1)類型一:工藝流程型
典例1、(2023新課標(biāo)卷,27節(jié)選)鉻和釩具有廣泛用途。鉻釩渣中鉻和釩以低價(jià)態(tài)含氧酸鹽形式存在,主要雜質(zhì)為鐵、鋁、硅、磷等的化合物,從鉻釩渣中分離提取鉻和釩的一種流程如下圖所示:
已知:最高價(jià)鉻酸根在酸性介質(zhì)中以Cr2O72-存在,在堿性介質(zhì)中以CrO42-存在。
“還原”步驟中加入焦亞硫酸鈉(Na2S2O5)溶液,反應(yīng)的離子方程式為 。
【解析】由題給流程可知,鉻釩渣在氫氧化鈉和空氣中煅燒,將釩、鉻、鋁、硅、磷等元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的最高價(jià)含氧酸鹽,煅燒渣加入水浸取、過(guò)濾得到含有二氧化硅、氧化鐵的濾渣和濾液;向?yàn)V液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將硅元素轉(zhuǎn)化為硅酸沉淀,過(guò)濾得到硅酸濾渣和濾液;向?yàn)V液中加入硫酸鎂溶液、硫酸銨溶液將硅元素、磷元素轉(zhuǎn)化為MgSiO3和MgNH4PO4沉淀,過(guò)濾得到含有MgSiO3、MgNH4PO4的濾渣和濾液;向?yàn)V液中加入稀硫酸調(diào)節(jié)溶液pH將釩元素轉(zhuǎn)化為五氧化二釩,過(guò)濾得到五氧化二釩和濾液;向?yàn)V液中焦亞硫酸鈉溶液將鉻元素轉(zhuǎn)化為三價(jià)鉻離子,調(diào)節(jié)溶液pH將鉻元素轉(zhuǎn)化為氫氧化鉻沉淀,過(guò)濾得到氫氧化鉻。
【小問(wèn)6詳解】
由題意可知,還原步驟中加入焦亞硫酸鈉溶液的目的是將鉻元素轉(zhuǎn)化為鉻離子,反應(yīng)的離子方程式為2Cr2O72-+3S2O52-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O, 故答案為:2Cr2O72-+3S2O52-+10H+=4Cr3++6SO42-+5H2O,
(2)電化學(xué)型
典例2.(2023年北京16題節(jié)選) 尿素[CO(NH2)2]合成的發(fā)展體現(xiàn)了化學(xué)科學(xué)與技術(shù)的不斷進(jìn)步。
(1)十九世紀(jì)初,用氰酸銀(AgOCN)與 NH4Cl在一定條件下反應(yīng)制得CO(NH2)2,實(shí)現(xiàn)了由無(wú)機(jī)物到有機(jī)物的合成。該反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________。
(3)近年研究發(fā)現(xiàn),電催化CO2和含氮物質(zhì)(NO3-等)在常溫常壓下合成尿素,有助于實(shí)現(xiàn)碳中和及解決含氮廢水污染問(wèn)題。向一定濃度的KNO3溶液通CO2至飽和,在電極上反應(yīng)生成CO(NH2)2 ,電解原理如圖所示。
①電極是電解池的__________極。②電解過(guò)程中生成尿素的電極反應(yīng)式是_____________。
【解析】【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)原子守恒分析,二者反應(yīng)生成尿素和氯化銀,化學(xué)方程式是。答案為;
【小問(wèn)3詳解】
①電極b上發(fā)生失電子生成的氧化反應(yīng),是電解池的陽(yáng)極。②a極硝酸根離子得電子轉(zhuǎn)化為尿素,再結(jié)合酸性環(huán)境可分析出電極反應(yīng)式為。
答案: 陽(yáng)極;;
(3)綜合實(shí)驗(yàn)型
典例4(2022山東新高考18題改編)(12 分)實(shí)驗(yàn)室利用FeCl2·4H2O 和亞硫酰氯(SOCl2)制備無(wú)水FeCl2 的裝置如圖所示(加熱及夾持裝置略)。已知SOCl2 沸點(diǎn)為76 ℃,遇水極易反應(yīng)生成兩種酸性氣體。
回答下列問(wèn)題:
(1)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始先通 N2。一段時(shí)間后,先加熱裝置(填“a”或“b”)。裝置 b 內(nèi)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程
式為 。
三、重溫經(jīng)典
1、(2024浙江1月卷,18節(jié)選) 固態(tài)化合物Y的組成為MgCaFeMn(CO3)4,以Y為原料實(shí)現(xiàn)如下轉(zhuǎn)化。
已知:與溶液A中金屬離子均不能形成配合物。
請(qǐng)回答:
(3)酸性條件下,固體(微溶于水,其還原產(chǎn)物為無(wú)色Bi3+)可氧化Mn2+為MnO4-,寫(xiě)出Mn2+轉(zhuǎn)化為MnO4-的離子方程式_______。
【解析】Y中加入鹽酸將碳酸根轉(zhuǎn)化為二氧化碳,溶液A中主要有鎂離子、錳離子、鈣離子、亞鐵離子,氯離子,若酸過(guò)量,還有H+,加入氨氣和氯化銨將亞鐵離子轉(zhuǎn)化為氫氧化亞鐵,溶液B中主要含有鎂離子、錳離子、鈣離子、銨根離子,氯離子,Ⅲ中又通入CO2將鈣離子與錳離子轉(zhuǎn)化為沉淀,據(jù)此回答。
【小問(wèn)3詳解】
①酸性條件下,固體NaBiO3可氧化Mn2+為,②根據(jù)題目信息可知。
【答案】 ②.
【例2】(2024湖南卷,16節(jié)選)銅陽(yáng)極泥(含有Au、、、等)是一種含貴金屬的可再生資源,回收貴金屬的化工流程如下:
已知:①當(dāng)某離子的濃度低于時(shí),可忽略該離子的存在;
② ;
③易從溶液中結(jié)晶析出;
④不同溫度下的溶解度如下:
溫度℃ 0 20 40 60 80
溶解度/g 14.4 26.1 37.4 33.2 29.0
回答下列問(wèn)題:
【解析】銅陽(yáng)極泥(含有Au、Ag2Se、Cu2Se、PbSO4等)加入H2O2、H2SO4、NaCl氧化酸浸,由題中信息可知,濾液1中含有Cu2+和H2SeO3,濾渣1中含有Au、AgCl、PbSO4;濾渣1中加入NaClO、H2SO4、NaCl,將Au轉(zhuǎn)化為Na[AuCl4]除去,濾液2中含有Na[AuCl4],濾渣2中含有AgCl、PbSO4;在濾渣2中加入Na2SO3,將AgCl轉(zhuǎn)化為Ag2SO3,過(guò)濾除去PbSO4,濾液3含有Ag2SO3;濾液2中加入Na2S2O4,將Ag元素還原為Ag單質(zhì),Na2S2O4轉(zhuǎn)化為Na2SO3,濾液4中溶質(zhì)主要為Na2SO3,可繼續(xù)進(jìn)行銀轉(zhuǎn)化過(guò)程。
【小問(wèn)2詳解】
濾液1中含有Cu2+和H2SeO3,氧化酸浸時(shí)Cu2Se與H2O2、H2SO4發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成、和,反應(yīng)的離子方程式為:;
【答案】(2)
【例3】(2024全國(guó)甲卷,26節(jié)選)鈷在新能源、新材料領(lǐng)域具有重要用途。某煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的+2價(jià)氧化物及鋅和銅的單質(zhì)。從該廢渣中提取鈷的一種流程如下。
注:加沉淀劑使一種金屬離子濃度小于等于10-5mol·L-1,其他金屬離子不沉淀,即認(rèn)為完全分離。
回答下列問(wèn)題:
(2)“酸浸”步驟中,CoO發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是_____。
(6)“沉鈷”步驟中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入適量的NaClO氧化Co2+,其反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)____。
【解析】煉鋅廢渣含有鋅、鉛、銅、鐵、鈷、錳的價(jià)氧化物及鋅和銅的單質(zhì),經(jīng)稀硫酸酸浸時(shí),銅不溶解,Zn及其他價(jià)氧化物除鉛元素轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀外,其他均轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的+2價(jià)陽(yáng)離子進(jìn)入溶液;然后通入硫化氫沉銅生成CuS沉淀;過(guò)濾后,濾液中加入Na2S2O8將錳離子氧化為二氧化錳除去,同時(shí)亞鐵離子也被氧化為鐵離子;再次過(guò)濾后,用氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH=4,鐵離子完全轉(zhuǎn)化為氫氧化鐵沉淀除去;第三次過(guò)濾后的濾液中加入次氯酸鈉沉鈷,得到Co(OH)3。
(2)“酸浸”步驟中,Cu不溶解,Zn單質(zhì)及其他價(jià)氧化物除鉛元素轉(zhuǎn)化為硫酸鉛沉淀外,其他均轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的+2價(jià)陽(yáng)離子進(jìn)入溶液,即為轉(zhuǎn)化為CoSO4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為。
(6)“沉鈷”步驟中,控制溶液pH=5.0~5.5,加入適量的NaClO氧化,為了保證被完全氧化,NaClO要適當(dāng)過(guò)量,其反應(yīng)的離子方程式為。
答案:(2) (6)
【例4】(2024黑吉遼卷,16節(jié)選)中國(guó)是世界上最早利用細(xì)菌冶金的國(guó)家。已知金屬硫化物在“細(xì)菌氧化”時(shí)轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,某工廠用細(xì)菌冶金技術(shù)處理載金硫化礦粉(其中細(xì)小的顆粒被、包裹),以提高金的浸出率并冶煉金,工藝流程如下:
回答下列問(wèn)題:
(2)“細(xì)菌氧化”中,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
(7)濾液②經(jīng)酸化,[Zn(CN)4]2-轉(zhuǎn)化為ZnSO4和HCN 的化學(xué)方程式為 。
【解析】礦粉中加入足量空氣和H2SO4,在pH=2時(shí)進(jìn)行細(xì)菌氧化,金屬硫化物中的S元素轉(zhuǎn)化為硫酸鹽,過(guò)濾,濾液中主要含有Fe3+、、As(Ⅵ),加堿調(diào)節(jié)pH值,F(xiàn)e3+轉(zhuǎn)化為膠體,可起到絮凝作用,促進(jìn)含As微粒的沉降,過(guò)濾可得到凈化液;濾渣主要為Au,Au與空氣中的O2和NaCN溶液反應(yīng),得到含的浸出液,加入Zn進(jìn)行“沉金”得到Au和含的濾液②。
【小問(wèn)2詳解】
“細(xì)菌氧化”的過(guò)程中,F(xiàn)eS2在酸性環(huán)境下被O2氧化為Fe3+和,離子方程式為:;
【小問(wèn)7詳解】
濾液②含有,反應(yīng)物為Na2[Zn(CN)4經(jīng)過(guò)H2SO4的酸化,轉(zhuǎn)化為ZnSO4和HCN,反應(yīng)得化學(xué)方程式為:;
【答案】(2)
①.
【例5】(2024新課標(biāo)卷,27節(jié)選)鈷及其化合物在制造合金、磁性材料、催化劑及陶瓷釉等方面有著廣泛應(yīng)用。一種從濕法煉鋅產(chǎn)生的廢渣(主要含Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物)中富集回收得到含錳高鈷成品的工藝如下:
已知溶液中相關(guān)離子開(kāi)始沉淀和沉淀完全()時(shí)的pH:
開(kāi)始沉淀的pH 15 6.9 — 7.4 6.2
沉淀完全的pH 2.8 8.4 1.1 9.4 8.2
回答下列問(wèn)題:
“氧化沉鈷”中氧化還原反應(yīng)的離子方程式為 、
______ 。
【解析】由題中信息可知,用硫酸處理含有Co、Zn、Pb、Fe的單質(zhì)或氧化物的廢渣,得到含有、、、、等離子的溶液,Pb的單質(zhì)或氧化物與硫酸反應(yīng)生成難溶的,則“濾渣1”為“酸浸”時(shí)生成的;向?yàn)V液中加入將氧化為,然后加入ZnO調(diào)節(jié)pH=4使完全轉(zhuǎn)化為,則“濾渣Ⅱ”的主要成分為,濾液中的金屬離子主要是、和;最后“氧化沉鈷”,加入強(qiáng)氧化劑,將溶液中氧化為,在時(shí)形成沉淀,而則被還原為,還會(huì)與溶液中的發(fā)生歸中反應(yīng)生成,得到和的混合物,“除鈷液”主要含有ZnSO4、K2SO4,據(jù)此解答。
【小問(wèn)3詳解】由分析可知,該過(guò)程發(fā)生兩個(gè)氧化還原反應(yīng),根據(jù)分析中兩個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物、產(chǎn)物與反應(yīng)環(huán)境(),結(jié)合得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒可寫(xiě)出兩個(gè)離子方程式:、;
【答案】 (3) ①.
②.
【例6】(2023全國(guó)乙卷 9題) LiMn2O4作為一種新型鋰電池正極材料受到廣泛關(guān)注。由菱錳礦(MnCO3,含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制備LiMn2O4的流程如下:
已知:Ksp[Fe(OH)3]=2.8×10-39,Ksp[Al(OH)3]=1.3×10-33,Ksp[Ni(OH)2]=5.5×10-16。
回答下列問(wèn)題:
(1)硫酸溶礦主要反應(yīng)化學(xué)方程式為_(kāi)______。
(5)在電解槽中,發(fā)生電解反應(yīng)的離子方程式為_(kāi)______。
(6)緞燒窯中,生成LiMn2O4反應(yīng)的化學(xué)方程式是_______。
【解析】根據(jù)題給的流程,將菱錳礦置于反應(yīng)器中,加入硫酸和MnO2,可將固體溶解為離子,將雜質(zhì)中的Fe、Ni、Al等元素物質(zhì)也轉(zhuǎn)化為其離子形式,同時(shí),加入的MnO2可以將溶液中的Fe2+氧化為Fe3+;隨后將溶液pH調(diào)至制約等于7,此時(shí),根據(jù)已知條件給出的三種氫氧化物的溶度積可以將溶液中的Al3+沉淀出來(lái);隨后加入BaS,可以將溶液中的Ni2+沉淀,得到相應(yīng)的濾渣;后溶液中含有大量的Mn2+,將此溶液置于電解槽中電解,得到MnO2,將MnO2與碳酸鋰共同煅燒得到最終產(chǎn)物L(fēng)iMn2O4。
【小問(wèn)1詳解】
菱錳礦中主要含有MnCO3,加入硫酸后可以與其反應(yīng),硫酸溶礦主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為:MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑;
【小問(wèn)5詳解】
在電解槽中,Mn2+發(fā)生反應(yīng)生成MnO2,反應(yīng)的離子方程式為Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+;電解時(shí)電解液中Mn2+大量減少,需要加入MnSO4以保持電解液成分的穩(wěn)定;故答案為:Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+、加入MnSO4。
【小問(wèn)6詳解】煅燒窯中MnO2與Li2CO3發(fā)生反應(yīng)生成LiMn2O4,反應(yīng)的化學(xué)方程式為2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑;故答案為:2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑。
【答案】(1) ①. MnCO3+H2SO4=MnSO4+H2O+CO2↑
①. Mn2++2H2OH2↑+MnO2↓+2H+
(6)2Li2CO3+8MnO24LiMn2O4+2CO2↑+O2↑
【例7】(2024浙江6月卷,18節(jié)選) 礦物資源的綜合利用有多種方法,如鉛鋅礦(主要成分為)的利用有火法和電解法等。
已知:①;
②電解前后總量不變;③易溶于水。
請(qǐng)回答:
(1)根據(jù)富氧煅燒(在空氣流中煅燒)和通電電解(如圖)的結(jié)果,中硫元素體現(xiàn)的性質(zhì)是_______(選填“氧化性”、“還原性”、“酸性”、“熱穩(wěn)定性”之一)。產(chǎn)物B中有少量,該物質(zhì)可溶于濃鹽酸,元素轉(zhuǎn)化為,寫(xiě)出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_______;
【解析】鉛鋅礦(主要成分為)富氧煅燒得到SO2和Pb、Zn元素的氧化物,SO2與等物質(zhì)的量的ClF反應(yīng)得到化合物C,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為,化合物C()水解生成液態(tài)化合物D(,X=F或Cl)和氣態(tài)化合物E(HCl或HF)。
【小問(wèn)1詳解】
根據(jù)富氧煅燒和通電電解的結(jié)果,中硫元素化合價(jià)升高,體現(xiàn)的性質(zhì)是還原性。產(chǎn)物B中有少量,該物質(zhì)可溶于濃鹽酸,元素轉(zhuǎn)化為,
該反應(yīng)的化學(xué)方程式:Pb3O4+14HCl(濃)=+4H2O+Cl2↑
【例8】(浙江1月19題節(jié)選)通過(guò)電化學(xué)、熱化學(xué)等方法,將轉(zhuǎn)化為等化學(xué)品,是實(shí)現(xiàn)“雙碳”目標(biāo)的途徑之一。請(qǐng)回答:
(1)某研究小組采用電化學(xué)方法將轉(zhuǎn)化為,裝置如圖。電極B上的電極反應(yīng)式是_______。
【解析】①電極B是陰極,則電極反應(yīng)式是;
【例9】(2024河北卷,15節(jié)選)市售的溴(純度)中含有少量的和,某化學(xué)興趣小組利用氧化還原反應(yīng)原理,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)制備高純度的溴。回答下列問(wèn)題:
(1)裝置如圖(夾持裝置等略),將市售的溴滴入盛有濃溶液的B中,水浴加熱至不再有紅棕色液體餾出。D中發(fā)生的主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)______ 。
(2)將D中溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,邊加熱邊向其中滴加酸化的溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體,繼續(xù)加熱將溶液蒸干得固體R。該過(guò)程中生成的離子方程式為_(kāi)____ __。
【解析】市售的溴(純度99%)中含有少量的Cl2和I2,實(shí)驗(yàn)利用氧化還原反應(yīng)原理制備高純度的溴,市售的溴滴入盛有濃CaBr2溶液中,Cl2可與CaBr2發(fā)生氧化還原反應(yīng)而除去,I2與Br2一起蒸餾入草酸鉀溶液中,并被草酸鉀還原為I-、Br-,并向溶液中滴加高錳酸鉀溶液氧化I-,加熱蒸干得KBr固體,將KBr固體和K2Cr2O7固體混合均勻加入冷的蒸餾水,同時(shí)滴加適量濃H2SO4,水浴加熱蒸餾,得到的液體分液、干燥、蒸餾,可得高純度的溴。
【小問(wèn)1詳解】市售的溴中含有少量的,可與發(fā)生氧化還原反應(yīng)而除去;水浴加熱時(shí),、蒸發(fā)進(jìn)入裝置D中,分別與發(fā)生氧化還原反應(yīng),、,由于Br2為進(jìn)入D的主要物質(zhì),故主要反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
【小問(wèn)2詳解】將D中溶液轉(zhuǎn)移至蒸發(fā)皿中,邊加熱邊向其中滴加酸化的溶液至出現(xiàn)紅棕色氣體(),即說(shuō)明已將全部氧化,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為;幾乎未被氧化,繼續(xù)加熱將溶液蒸干所得固體R的主要成分為;
四、模型建構(gòu)
1、解題策略
(1)搞清問(wèn)題:---仔細(xì)審題、提取信息、細(xì)看設(shè)問(wèn)、注意已知、表格圖形。
(2)分析框架:--- 依據(jù)題干、流程箭頭、實(shí)驗(yàn)裝置、已知、表格圖形、物質(zhì)特性等信息,確定反應(yīng)物質(zhì)和反應(yīng)環(huán)境。
(3)配平作答:---寫(xiě)出框架、標(biāo)出價(jià)態(tài)、注意環(huán)境、守恒配平、規(guī)范作答。
2、答題步驟
(1)陌生氧化還原方程式書(shū)寫(xiě)步驟
①找物質(zhì)、標(biāo)變價(jià):首先根據(jù)題中所給信息,標(biāo)出所給反應(yīng)物或生成物中變價(jià)元素的化合價(jià),通過(guò)分析找
出氧化劑、還原劑、氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物。
②算得失,配系數(shù):“氧化劑+還原劑→還原產(chǎn)物+氧化產(chǎn)物”框架寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式,根據(jù)電子得失守恒(或化合價(jià)升降相等),確定框架中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)
③看環(huán)境,用守恒:結(jié)合所給反應(yīng):環(huán)境,根據(jù)守恒關(guān)系補(bǔ)齊缺項(xiàng)。一般,酸性條件下,缺氫補(bǔ)H+,缺氧補(bǔ)H2O,堿性條件下,缺氫補(bǔ)H2O,缺氧補(bǔ)OH-。
④補(bǔ)缺項(xiàng),寫(xiě)答案:觀察第三步得出的反應(yīng)式,根據(jù)質(zhì)量(原子、離子或配體)守恒配平,注明反應(yīng)條件,寫(xiě)上↑、↓符號(hào),檢查后書(shū)寫(xiě)答案。
(2)陌生非氧化還原方程式書(shū)寫(xiě)步驟
①找物質(zhì)、標(biāo)變價(jià):首先根據(jù)題中所給信息,找出反應(yīng)物和生成。
②看環(huán)境,用守恒:出確定了的“反應(yīng)物,生成物”初步的化學(xué)方程式,根據(jù)原子守恒(或電荷守恒,確定框架中各物質(zhì)的計(jì)量數(shù)。
③補(bǔ)缺項(xiàng)、平系數(shù):結(jié)合所給反應(yīng)環(huán)境,根據(jù)守恒關(guān)系補(bǔ)齊缺項(xiàng)。一般,酸性條件下,缺氫補(bǔ)H+,缺氧補(bǔ)H2O,堿性條件下,缺氫補(bǔ)H2O,缺氧補(bǔ)OH-。
④細(xì)查看,寫(xiě)答案:觀察第三步得出的反應(yīng)式,查看質(zhì)量(原子、離子或配體)守恒配平、注明反應(yīng)條件,寫(xiě)上↑、↓符號(hào),規(guī)范書(shū)寫(xiě)答案。
五、備考建議
陌生化學(xué)(離子)方程式的書(shū)寫(xiě)是高考化學(xué)必考內(nèi)容,,在近幾年的高考化學(xué)試卷中,以工藝流程型、綜合實(shí)驗(yàn)型、電化學(xué)型等情境為載體、填空形式出現(xiàn)、重點(diǎn)考查陌生情境下化學(xué)方程式、離子方程式的書(shū)寫(xiě)。對(duì)理解與辨析、分析與推測(cè)能力要求較高,在備考中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):
[1]熟記常見(jiàn)元素的化合價(jià),理解氧化還原反應(yīng)基本概念,掌握轉(zhuǎn)移電子數(shù)的計(jì)算方法;
[2] 熟記常見(jiàn)的氧化劑對(duì)應(yīng)的還原產(chǎn)物,還原劑對(duì)應(yīng)的氧化產(chǎn)物。并且能推測(cè)出陌生氧化產(chǎn)物、還原產(chǎn)物;掌握氧化還原反應(yīng)方程式配平的方法,
[3]對(duì)于工藝流程型、綜合實(shí)驗(yàn)型、電化學(xué)型等信息型方程式的書(shū)寫(xiě),要讀題干信息和已知信息, 從文字、流程圖、裝置圖中信息找出部分反應(yīng)物、生成物,箭號(hào)指入的為反應(yīng)物,指出的為生成物,或聯(lián)系前后工序進(jìn)行推斷,結(jié)合所給環(huán)境補(bǔ)全缺項(xiàng)。

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