新高考化學二輪復習講義 專題5　題型專攻1　“陌生情景下”方程式的書寫

1．書寫方法2．書寫關(guān)鍵——識記常見氧化劑、還原劑及產(chǎn)物預測(1)常見的氧化劑及還原產(chǎn)物預測氧化劑還原產(chǎn)物預測KMnO4Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnOeq\o\al(2－,4)(堿性)K2Cr2O7(酸性)Cr3＋濃硝酸NO2稀硝酸NOX2(鹵素單質(zhì))X－H2O2OH－(堿性)；H2O(酸性)Na2O2NaOH(或Na2CO3)NaClO(或ClO－)Cl－、Cl2NaClO3Cl2、ClO2PbO2Pb2＋(2)常見的還原劑及氧化產(chǎn)物預測還原劑氧化產(chǎn)物預測Fe2＋Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(堿性)SO2(或H2SO3、SOeq\o\al(2－,3))SOeq\o\al(2－,4)S2－(或H2S)S、SO2(或SOeq\o\al(2－,3))、SOeq\o\al(2－,4)H2C2O4CO2H2O2O2I－(或HI)I2、IOeq\o\al(－,3)COCO2金屬單質(zhì)(Zn、Fe、Cu等)Zn2＋、Fe2＋(與強氧化劑反應生成Fe3＋)、Cu2＋1．[2021·全國甲卷，26(2)]碘(紫黑色固體，微溶于水)及其化合物廣泛用于醫(yī)藥、染料等方面?；卮鹣铝袉栴}：以NaIO3為原料制備I2的方法是：先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3，生成碘化物；再向混合溶液中加入NaIO3溶液，反應得到I2。上述制備I2的總反應的離子方程式為________________________________________________________________________。答案2IOeq\o\al(－,3)＋5HSOeq\o\al(－,3)=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋＋H2O解析先向NaIO3溶液中加入計量的NaHSO3，生成碘化物即含I－的物質(zhì)；再向混合溶液(含I－)中加入NaIO3溶液，反應得到I2，上述制備I2的兩個反應中I－為中間產(chǎn)物，總反應為IOeq\o\al(－,3)與HSOeq\o\al(－,3)發(fā)生氧化還原反應，生成SOeq\o\al(2－,4)和I2，根據(jù)得失電子守恒、電荷守恒及原子守恒配平離子方程式即可得：2IOeq\o\al(－,3)＋5HSOeq\o\al(－,3)=I2＋5SOeq\o\al(2－,4)＋3H＋＋H2O。2．[2021·全國乙卷，26(1)]磁選后的煉鐵高鈦爐渣，主要成分有TiO2、SiO2、Al2O3、MgO、CaO以及少量的Fe2O3。為節(jié)約和充分利用資源，通過如下工藝流程回收鈦、鋁、鎂等。該工藝條件下，有關(guān)金屬離子開始沉淀和沉淀完全的pH見下表金屬離子Fe3＋Al3＋Mg2＋Ca2＋開始沉淀的pH沉淀完全(c＝×10－5mol·L－1)的pH回答下列問題：“焙燒”中，TiO2、SiO2幾乎不發(fā)生反應，Al2O3、MgO、CaO、Fe2O3轉(zhuǎn)化為相應的硫酸鹽。寫出Al2O3轉(zhuǎn)化為NH4Al(SO4)2的化學方程式：______________________________。答案Al2O3＋4(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(焙燒))2NH4Al(SO4)2＋6NH3↑＋3H2O↑解析氧化鋁轉(zhuǎn)化為硫酸鋁銨發(fā)生的反應為氧化鋁、硫酸銨在高溫條件下反應生成硫酸鋁銨、氨氣和水，反應的化學方程式為Al2O3＋4(NH4)2SO4eq\o(=,\s\up7(焙燒))2NH4Al(SO4)2＋6NH3↑＋3H2O↑。3．[2021·河北，15(4)(5)]綠色化學在推動社會可持續(xù)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。某科研團隊設(shè)計了一種熔鹽液相氧化法制備高價鉻鹽的新工藝，該工藝不消耗除鉻鐵礦、氫氧化鈉和空氣以外的其他原料，不產(chǎn)生廢棄物，實現(xiàn)了Cr—Fe—Al—Mg的深度利用和Na＋內(nèi)循環(huán)。工藝流程如圖：回答下列問題：(4)工序③中發(fā)生反應的離子方程式為___________________________________________________________________________________________________________________。(5)物質(zhì)Ⅴ可代替高溫連續(xù)氧化工序中的NaOH，此時發(fā)生的主要反應的化學方程式為________________________________________________________________________，可代替NaOH的化學試劑還有____________(填化學式)。答案(4)2Na＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)＋2CO2＋H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2NaHCO3↓(5)4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4＋2Fe2O3＋16CO2＋8H2ONa2CO3解析(4)工序③中發(fā)生的反應為鉻酸鈉溶液與過量的二氧化碳反應生成重鉻酸鈉和碳酸氫鈉沉淀，反應的離子方程式為2Na＋＋2CrOeq\o\al(2－,4)＋2CO2＋H2O=Cr2Oeq\o\al(2－,7)＋2NaHCO3↓。(5)碳酸氫鈉代替高溫連續(xù)氧化工序中的氫氧化鈉發(fā)生的主要反應為高溫下Fe(CrO2)2與氧氣和碳酸氫鈉反應生成鉻酸鈉、氧化鐵、二氧化碳和水，反應的化學方程式為4Fe(CrO2)2＋7O2＋16NaHCO3eq\o(=,\s\up7(高溫))8Na2CrO4＋2Fe2O3＋16CO2＋8H2O；若將碳酸氫鈉換為碳酸鈉也能發(fā)生類似的反應。4．[2021·湖南，17(5)(6)節(jié)選]Ce2(CO3)3可用于催化劑載體及功能材料的制備。天然獨居石中，鈰(Ce)主要以CePO4形式存在，還含有SiO2、Al2O3、Fe2O3、CaF2等物質(zhì)。以獨居石為原料制備Ce2(CO3)3·nH2O的工藝流程如下：回答下列問題：(5)“沉鈰”過程中，生成Ce2(CO3)3·nH2O的離子方程式為__________________________。(6)濾渣Ⅱ的主要成分為FePO4，在高溫條件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制備電極材料LiFePO4，同時生成CO和H2O，該反應的化學方程式為_______________________________________________________________________________________________。答案(5)6HCOeq\o\al(－,3)＋2Ce3＋＋(n－3)H2O=Ce2(CO3)3·nH2O＋3CO2↑(6)6FePO4＋3Li2CO3＋C6H12O6eq\o(=,\s\up7(高溫))9CO↑＋6H2O↑＋6LiFePO4解析(5)用碳酸氫銨“沉鈰”，則結(jié)合原子守恒、電荷守恒可知，生成Ce2(CO3)3·nH2O的離子方程式為6HCOeq\o\al(－,3)＋2Ce3＋＋(n－3)H2O=Ce2(CO3)3·nH2O＋3CO2↑。(6)由在高溫條件下，Li2CO3、葡萄糖(C6H12O6)和FePO4可制備電極材料LiFePO4，同時生成CO和H2O可知，該反應中Fe價態(tài)降低，C價態(tài)部分降低、部分升高，結(jié)合得失電子守恒、原子守恒可知該反應的化學方程式為6FePO4＋3Li2CO3＋C6H12O6eq\o(=,\s\up7(高溫))9CO↑＋6H2O↑＋6LiFePO4。1．高錳酸鉀(KMnO4)是一種常用氧化劑，主要用于化工、防腐及制藥工業(yè)等。以軟錳礦(主要成分為MnO2)為原料生產(chǎn)高錳酸鉀的工藝流程圖如下：“平爐”中發(fā)生反應的化學方程式為_____________________________________________。答案2MnO2＋4KOH＋O2eq\o(=,\s\up7(△))2K2MnO4＋2H2O解析根據(jù)流程圖可知，在“平爐”中MnO2、KOH、O2在加熱時會反應生成K2MnO4，根據(jù)原子守恒、得失電子守恒可得發(fā)生反應的化學方程式為2MnO2＋O2＋4KOHeq\o(=,\s\up7(△))2K2MnO4＋2H2O。2．在空氣中加熱Co(OH)2，使其轉(zhuǎn)化為鈷的氧化物。加熱過程中，固體質(zhì)量與溫度的關(guān)系如下圖所示。290～500℃，發(fā)生反應的化學方程式為________________________________。答案6Co2O3eq\o(=====,\s\up7(290～500℃))4Co3O4＋O2↑解析從圖中信息可知，加熱前的反應物為Co(OH)2(g)，其物質(zhì)的量為mol，依據(jù)某種鈷的氧化物，該氧化物中n(O)＝eq\f(g－g,16g·mol－1)＝mol，由此可以確定該氧化物為Co2O3；同理可以確定500℃時，n(O)＝eq\f(g－g,16g·mol－1)≈3mol，則生成的氧化物為Co3O4；所以290～500℃過程中，Co2O3轉(zhuǎn)化為Co3O4，反應過程中Co元素化合價降低，氧元素化合價升高并轉(zhuǎn)化為O2，故反應的化學方程式為6Co2O3eq\o(=====,\s\up7(290～500℃))4Co3O4＋O2↑。3．根據(jù)“機理圖”書寫方程式。(1)酸性環(huán)境中脫硫過程示意圖如圖：過程i反應的離子方程式為____________________________________________________。(2)酸性環(huán)境中，納米Fe/Ni去除NOeq\o\al(－,3)分兩步，將步驟ⅱ補充完整：ⅰ.NOeq\o\al(－,3)＋Fe＋2H＋=NOeq\o\al(－,2)＋Fe2＋＋H2O；ⅱ.eq\x()________＋eq\x()________＋eq\x()H＋=eq\x()Fe2＋＋eq\x()________＋eq\x()________。(3)NaClO氧化可除去氨氮，反應機理如圖所示(其中H2O和NaCl略去)：NaClO氧化NH3的總反應的化學方程式為___