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热点强化3 信息型方程式的书写
突破信息型方程式的书写,只要抓住反应本质“得失电子守恒”,利用氧化还原反应配平的方法和技巧,书写就会得心应手。
一般书写步骤:(1)根据题干信息或流程图,结合氧化还原反应中元素价态变化确定氧化剂、还原剂及氧化产物、还原产物。(2)结合溶液的酸碱性,配平化学方程式或离子方程式。
例1 [2020·全国卷Ⅲ,27(5)]硫酸镍在强碱溶液中用NaClO氧化,可沉淀出能用作镍镉电池正极材料的NiOOH。写出该反应的离子方程式:
________________________________________________________________________。
分析 书写步骤:
例2 以低品位铜矿砂(主要成分为CuS)为原料制备氯化亚铜的路线如下:
写出酸溶1发生反应的化学方程式:____________________________________________
________________________________________________________________________。
分析 书写步骤:
(1)“瞻前”确定反应物
根据进料确定反应物:CuS+MnO2+H2SO4。
(2)“顾后”确定生成物
根据出料中含有S,后续除锰生成MnCO3,说明酸溶1生成的是S和MnSO4。
(3)根据得失电子守恒配平发生氧化还原反应的物质:
CuS+MnO2+H2SO4―→MnSO4+S。
(4)根据质量守恒补充并配平未发生氧化还原反应的物质:
CuS+MnO2+2H2SO4===MnSO4+S+2H2O+CuSO4。
(5)检查质量、得失电子是否守恒。
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FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式:_______________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)一定条件下,向FeSO4溶液中滴加碱性NaBH4溶液,溶液中BH(B元素的化合价为+3)与Fe2+反应生成纳米铁粉、H2和B(OH),其反应的离子方程式为______________________
________________________________________________________________________。
(3)Na2S溶液长期放置有硫析出,原因为_____________________________________________
____________________________________________________(用离子方程式表示)。
(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)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-,其反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)Cr2O+6Fe2++14H+===2Cr3++6Fe3++7H2O
(2)2Fe2++BH+4OH-===2Fe+2H2↑+B(OH)
(3)2S2-+O2+2H2O===4OH-+2S↓
(4)3Na2SO4+8C3Na2S+4CO↑+4CO2↑
(5)SO+I2+H2O===2I-+SO+2H+
2.根据图示信息书写方程式。
(1)NaN3是一种易溶于水(NaN3===Na++N)的白色固体,可用于有机合成和汽车安全气囊的产气等。钠法(液氨法)制备NaN3的工艺流程如下:
①反应Ⅰ的化学方程式为________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②销毁NaN3可用NaClO溶液,该销毁反应的离子方程式为_________________________
________________________________________(N被氧化为N2)。
(2)利用钴渣[含Co(OH)3、Fe(OH)3等]制备钴氧化物的工艺流程如下:
Co(OH)3溶解还原反应的离子方程式为_________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (1)①2NaNH2+N2ONaN3+NH3+NaOH
②ClO-+2N+H2O===Cl-+2OH-+3N2↑
(2)2Co(OH)3+SO+4H+===2Co2++SO+5H2O
3.[2020·全国卷Ⅰ,26(2)]钒具有广泛用途。黏土钒矿中,钒以+3、+4、+5价的化合物存在,还包括钾、镁的铝硅酸盐,以及SiO2、Fe3O4。采用以下工艺流程可由黏土钒矿制备NH4VO3。
“酸浸氧化”中,VO+和VO2+被氧化成VO,同时还有________被氧化。写出VO+转化为VO反应的离子方程式:__________________________________________________________。
答案 Fe2+ VO++MnO2+2H+===VO+Mn2++H2O
解析 Fe3O4与稀硫酸反应:Fe3O4+8H+===2Fe3++Fe2++4H2O,“酸浸氧化”过程中,
Fe2+具有还原性,也能被MnO2氧化生成Fe3+。VO+被氧化为VO,MnO2则被还原为Mn2+,溶液呈酸性,结合守恒规律,写出离子方程式:VO++MnO2+2H+===VO+Mn2++H2O。
4.[2019·全国卷Ⅱ,26(2)①]立德粉ZnS·BaSO4(也称锌钡白),是一种常用白色颜料。以重晶石(BaSO4)为原料,可按如下工艺生产立德粉:
在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钡,该过程的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
回转炉尾气中含有有毒气体,生产上可通过水蒸气变换反应将其转化为CO2和一种清洁能源气体,该反应的化学方程式为____________________________________________________
________________________________________________________________________。
答案 BaSO4+4CBaS+4CO↑ CO+H2O(g)CO2+H2
解析 由流程图中经浸出槽后得到净化的BaS溶液以及回转炉尾气中含有有毒气体可知,在回转炉中BaSO4与过量的焦炭粉反应生成可溶性的BaS和CO;生产上可通过水蒸气变换反应除去回转炉中的有毒气体CO,即CO与H2O反应生成CO2和H2。
5.[2020·全国卷Ⅱ,26(3)(4)]化学工业为疫情防控提供了强有力的物质支撑。氯的许多化合物既是重要化工原料,又是高效、广谱的灭菌消毒剂。回答下列问题:
(3)Cl2O为淡棕黄色气体,是次氯酸的酸酐,可由新制的HgO和Cl2反应来制备,该反应为歧化反应(氧化剂和还原剂为同一种物质的反应)。上述制备Cl2O的化学方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)ClO2常温下为黄色气体,易溶于水,其水溶液是一种广谱杀菌剂。一种有效成分为NaClO2、NaHSO4、NaHCO3的“二氧化氯泡腾片”,能快速溶于水,溢出大量气泡,得到ClO2溶液。上述过程中,生成ClO2的反应属于歧化反应,每生成1 mol ClO2消耗NaClO2的量为________mol;产生“气泡”的化学方程式为_____________________________________
________________________________________________________________________。
答案 (3)2Cl2+HgO===HgCl2+Cl2O
(4)1.25 NaHCO3+NaHSO4===CO2↑+Na2SO4+H2O
解析 (3)由新制的HgO和Cl2反应制备Cl2O,由于该反应为歧化反应,所以只有氯元素的化合价发生变化,由0价变为+1价和-1价,所以反应的化学方程式为2Cl2+HgO===HgCl2+Cl2O。(4)由题意知,在NaClO2生成ClO2的过程中,发生歧化反应,NaClO2既是氧化剂,又是还原剂,4NaO24O2,NaO2Na,每生成4 mol ClO2,需消耗5 mol NaClO2,所以每生成1 mol ClO2,需消耗 mol(即1.25 mol) NaClO2。产生的气泡的成分为CO2,反应的化学方程式为NaHCO3+NaHSO4===CO2↑+Na2SO4+H2O。
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