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1、2022高考化學二輪復習 微專題1 新情境下陌生方程式、離子方程式的書寫教案 近三年全國卷考情 2018年 2017年 2016年 Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ Ⅰ Ⅱ Ⅲ 陌生氧化還原反應方程式、 離子方程式的書寫 T26、T27 T26 T27 T28 T26、T28 T27、T28 T26、T28 T27、T28 非氧化還原反應 方程式的書寫 T27 T28 T27、T28 T26、T27 T26 T26、T27 T26 陌生電極反應式的書寫 T27 T26 T27 從近三年的

2、考情看,在Ⅱ卷中對方程式的書寫、電極反應式的書寫明顯有加強的趨勢,尤其是電極反應式在沉寂多年后又重新出現(xiàn)在Ⅱ卷的舞臺上,這對于2019年的考生是一個很好的提醒。 類型一　陌生氧化還原方程式、離子方程式的書寫 (對應學生用書第53~54頁) 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.在日常的學習、練習中,注意記憶、積累常見元素的化合價;認識并掌握常見的氧化劑、還原劑。 (1)強氧化性物質(zhì)或離子: Na2O2、Fe3+、NO2、HNO3(濃)、HNO3(稀)、O2、O3、H2O2、H2SO4(濃)、Cl2、Br2、HClO、NaClO、Ca(ClO)2、KMnO4(H+)。

3、 (2)強還原性物質(zhì)或離子: Fe2+、Fe(OH)2、SO2(H2SO3、Na2SO3、NaHSO3、S)、H2S(Na2S、NaHS、S2-)、HI(NaI、I-)等。 2.掌握常見氧化劑、還原劑發(fā)生氧化還原反應的產(chǎn)物。有時候物質(zhì)的氧化還原產(chǎn)物還要根據(jù)題中的情景信息考慮,如:H2S與濃硝酸反應甚至能被氧化為H2SO4,I-可以被過量的濃氯水氧化生成I。了解常見物質(zhì)反應后的存在形式,比如O2得電子后轉(zhuǎn)變?yōu)镺2-,在酸性環(huán)境下結(jié)合H+生成H2O,而在堿性條件下則與H2O轉(zhuǎn)變?yōu)镺H-。 常見氧化劑 反應產(chǎn)物 常見還原劑 反應產(chǎn)物 Na2O2 NaOH Fe2+ Fe3+

4、Fe3+ Fe2+ SO2、H2SO3、Na2SO3、 NaHSO3 S NO2 NO H2S、Na2S、NaHS S、SO2、 S HNO3(濃) NO2 NaI、HI I2、I HNO3(稀) NO H2C2O4、C2 C H2O2 H2O H2SO4(濃) SO2 Cl2、HClO、 NaClO、 Ca(ClO)2 Cl- KMnO4(H+) Mn2+ 3.通過練習掌握書寫信息型氧化還原反應方程式的步驟 (1)找出發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì)或離子。 (2)依據(jù)掌握的氧化還原反應規(guī)律合理地預測產(chǎn)物(

5、這里要重視題目中的信息提示,或給出的生成物)。 (3)根據(jù)氧化還原反應的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應計量數(shù)。 (4)根據(jù)原子守恒和溶液的酸堿性,通過在反應方程式的兩端添加H+、OH-或H2O的形式使方程式的兩端的電荷守恒。 【例1】 (2017·全國Ⅰ卷,27節(jié)選)Li4Ti5O12和LiFePO4都是鋰離子電池的電極材料,可利用鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3,還含有少量MgO、SiO2等雜質(zhì))來制備。工藝流程如下: 回答下列問題: 寫出“高溫煅燒②”中由FePO4制備LiFePO4的化學方程式:　。? 思路點撥:(1)找出發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì):

6、 FePO4中Fe3+有氧化性、H2C2O4有還原性(C元素居于+3價,可以被氧化為+4價)。 (2)依據(jù)掌握的氧化還原反應規(guī)律合理地預測產(chǎn)物: Fe3+表現(xiàn)氧化性的還原產(chǎn)物應為Fe2+,LiFePO4符合預測;H2C2O4高溫下被氧化為CO2。 (3)根據(jù)氧化還原反應的守恒規(guī)律確定氧化劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應計量數(shù): 根據(jù)電子守恒FePO4與H2C2O4按2∶1反應。 (4)根據(jù)原子守恒配平未發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì)的計量數(shù)。 答案:2FePO4+Li2CO3+H2C2O42LiFePO4+H2O↑+3CO2↑ 【例2】 (2018·全國Ⅰ卷,27節(jié)選)焦亞硫酸鈉(N

7、a2S2O5)在醫(yī)藥、橡膠、印染、食品等方面應用廣泛?；卮鹣铝袉栴}: Na2S2O5可用作食品的抗氧化劑。在測定某葡萄酒中Na2S2O5殘留量時,取50.00 mL葡萄酒樣品,用0.010 00 mol·L-1的碘標準液滴定至終點,消耗 10.00 mL。滴定反應的離子方程式為? ? 　。? 思路點撥:(1)找出發(fā)生氧化還原反應的物質(zhì): 還原劑:Na2S2O5(S元素處于+4價,有還原性);氧化劑:I2(有氧化性,聯(lián)想學過的I2與SO2的反應)。 (2)依據(jù)掌握的氧化還原反應規(guī)律合理地預測產(chǎn)物:Na2S2O5被氧化為S,I2被還原為I-。 (3)根據(jù)氧化還原反應的守恒規(guī)律確定氧化

8、劑、還原劑、還原產(chǎn)物、氧化產(chǎn)物的相應化學計量數(shù),根據(jù)電子守恒Na2S2O5與I2的化學計量數(shù)分別為1、2。 (4)根據(jù)原子守恒和溶液的酸堿性,通過在反應方程式的兩端添加H+、OH-或H2O的形式使方程式的兩端的電荷守恒。 答案:S2+2I2+3H2O2S+4I-+6H+ 1.(2018·全國Ⅱ卷,26節(jié)選)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家,一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示: 回答下列問題: (1)焙燒過程中主要反應的化學方程式為? 　　　　　　　　　　。? (2)溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,還原

9、除雜工序中反應的離子方程式為　。? 解析:(1)由于閃鋅礦的主要成分是ZnS,焙燒時硫元素轉(zhuǎn)化為SO2,因此焙燒過程中主要反應的化學方程式為2ZnS+3O22ZnO+2SO2。 (2)Zn是一種比較活潑的金屬,具有較強的還原性?？梢赃€原一些氧化性較強的不活潑金屬陽離子。所以溶液中的Cd2+可用鋅粉除去,反應的離子方程式為Zn+Cd2+Zn2++Cd。 答案:(1)2ZnS+3O22ZnO+2SO2 (2)Zn+Cd2+Zn2++Cd 2.(2014·全國Ⅱ卷,27節(jié)選)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護材料等?；卮鹣铝袉栴}: PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體,反應的化

10、學方程式為　。? 解析:根據(jù)題意知,PbO2與濃鹽酸共熱生成黃綠色氣體氯氣,遷移教材中二氧化錳與濃鹽酸的反應MnO2+4HCl(濃)MnCl2+Cl2↑+2H2O知,反應的化學方程式為PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O。 答案:PbO2+4HCl(濃)PbCl2+Cl2↑+2H2O 類型二　非氧化還原型陌生方程式的書寫 (對應學生用書第54~55頁) 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 非氧化還原反應涉及最多的為復分解反應,也會涉及無單質(zhì)參與的化合反應、無單質(zhì)生成的分解反應以及酸性物質(zhì)(酸、酸性氧化物、酸式鹽)與堿性物質(zhì)(堿、堿性氧化物、堿式鹽)的

11、反應。在平時學習中體會這些化學反應發(fā)生的基本原理。相比較氧化還原方程式而言,難度較小。在書寫和配平時用到更多的是原子守恒,其主要可分為以下幾種情況: (1)廣義的水解反應 廣義的水解是指化合物中的正電性的原子或原子團與OH結(jié)合,負電性的原子或原子團與H結(jié)合形成兩種新的物質(zhì)。 (2)酸(酸式鹽)與堿可發(fā)生中和反應、強酸與弱酸鹽可以反應。 (3)銨鹽、弱酸酸式鹽、難溶氫氧化物、難溶碳酸鹽受熱易分解。 (4)多元弱酸鹽與其多元弱酸反應生成其酸式鹽。 【例題】 (2018·全國Ⅲ卷,28節(jié)選)三氯氫硅(SiHCl3)是制備硅烷、多晶硅的重要原料。回答下列問題: SiHCl3在常溫

12、常壓下為易揮發(fā)的無色透明液體,遇潮氣時發(fā)煙生成(HSiO)2O等,寫出該反應的化學方程式 　。? 思路點撥:(1)與水反應,考慮廣義的水解:SiHCl3+3H2OH4SiO3+3HCl。 (2)結(jié)合試題給出產(chǎn)物,考慮:2H4SiO3(HSiO)2O+3H2O。 (3)綜合以上得到:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl。 答案:2SiHCl3+3H2O(HSiO)2O+6HCl 1.(2018·全國Ⅱ卷,28節(jié)選)K3[Fe(C2O4)3]·3H2O(三草酸合鐵酸鉀)為亮綠色晶體,可用于曬制藍圖。回答下列問題: 曬制藍圖時,用K3[Fe(C2O4)3]·3H2O作

13、感光劑,以K3[Fe(CN)6] 溶液為顯色劑。其光解反應的化學方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑;顯色反應的化學方程式為　。? 解析:光解反應的化學方程式為2K3[Fe(C2O4)3]2FeC2O4+3K2C2O4+2CO2↑,反應后有草酸亞鐵產(chǎn)生,聯(lián)想Fe2+的檢驗:用K3[Fe(CN)6]可以生成藍色沉淀Fe3[Fe(CN)6]2,題目也表明是顯色劑。所以顯色反應的化學方程式為3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+3K2C2O4。 答案:(1)3FeC2O4+2K3[Fe(CN)6]Fe3[Fe(CN)6]2+

14、3K2C2O4 2.(2015·全國Ⅰ卷,27節(jié)選)硼及其化合物在工業(yè)上有許多用途。以鐵硼礦(主要成分為Mg2B2O5·H2O和Fe3O4,還有少量Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3和SiO2等)為原料制備硼酸(H3BO3)的工藝流程如圖所示: 寫出Mg2B2O5·H2O與硫酸反應的化學方程式:? ? ? 　。? 解析:分析反應物Mg2B2O5·H2O與硫酸反應符合弱酸鹽與強酸的反應,應該生成弱酸(H4B2O5)與強酸鹽MgSO4,但題目中最終要制取H3BO3,而H4B2O5可看作是兩分子H3BO3失去一分子H2O后的產(chǎn)物。所以可以理解為H4B2O5結(jié)合一分子H2O生成兩分

15、子H3BO3,方程式可寫為Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3。 答案:Mg2B2O5·H2O+2H2SO42MgSO4+2H3BO3 類型三　陌生電極反應式的書寫 (對應學生用書第55頁) 　　　　　　　 　　　　　　 　　　　　　 1.原電池的電極反應都是自發(fā)氧化還原反應的半反應,其書寫思路為: (1)負極反應先考慮還原劑失電子后的合理產(chǎn)物(碳元素酸性生成CO2、堿性以C存在),然后考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)是否反應。 (2)正極反應則先考慮氧化劑得電子后的合理產(chǎn)物,然后考慮產(chǎn)物與電解質(zhì)是否反應。 2.電解池中的陽極有最強的氧化能力,陰極有最強的還原能

16、力,所以可以發(fā)生平常不能發(fā)生的一些氧化還原反應。電解液中氧化性的離子可以在陰極得電子,還原性離子則可以在陽極失電子。同時考慮得失電子產(chǎn)物與電解液可能發(fā)生的反應。 3.由于離子在電極上的放電順序除了與離子氧化還原性有關(guān)外還與離子濃度等有關(guān),所以有些電極反應需要結(jié)合題目的信息完成。 【例題】 (2018·全國Ⅱ卷,26節(jié)選)我國是世界上最早制得和使用金屬鋅的國家。一種以閃鋅礦(ZnS,含有SiO2和少量FeS、CdS、PbS雜質(zhì))為原料制備金屬鋅的流程如圖所示: 電解硫酸鋅溶液制備單質(zhì)鋅時,陰極的電極反應式為　　　　　　　　　　　　;沉積鋅后的電解液可返回　　　　　　工序繼續(xù)使用。?

17、 解析:電解硫酸鋅溶液時,按我們學習中的規(guī)律是H+得電子放出氫氣。一方面要明確陰極上是氧化性離子得電子,另一方面題目中已提出用電解法制備單質(zhì)鋅。所以陰極是鋅離子放電(并非H+放電),則陰極的電極反應式為Zn2++2e-Zn;陽極是氫氧根放電,破壞水的電離平衡,產(chǎn)生氫離子,所以電解后還有硫酸產(chǎn)生,因此沉積鋅后的電解液可返回溶浸工序繼續(xù)使用。 答案:Zn2++2e-Zn　溶浸 1.(2014·全國Ⅱ卷,27節(jié)選)鉛及其化合物可用于蓄電池、耐酸設(shè)備及X射線防護材料等?；卮鹣铝袉栴}: (1)PbO2可以通過石墨為電極,Pb(NO3)2和Cu(NO3)2的混合溶液為電解液電解制取。陽極發(fā)生反

18、應的電極反應式為　,? 陰極上觀察到的現(xiàn)象是　;? (2)若電解液中不加入Cu(NO3)2,陰極發(fā)生的電極反應式為　,這樣做的主要缺點是? 　。? 解析:(1)電解池的陽極發(fā)生氧化反應,根據(jù)電極反應式的書寫方法:①明確電極上主要的反應物和生成物;②分析相關(guān)元素的化合價的變化,標出得失電子的數(shù)目;③根據(jù)電解質(zhì)溶液的性質(zhì)利用H2O、H+、OH-等相關(guān)微粒配平原子及電荷,該題中Pb2+失2個電子被氧化生成PbO2,電極反應式為Pb2++2H2O-2e-PbO2↓+4H+,陰極上電解液中的陽離子放電,發(fā)生還原反應,根據(jù)放電順序:Cu2+>Pb2+知,陰極上Cu2+放電,電極反應式為Cu2++2

19、e-Cu↓,觀察到的現(xiàn)象是石墨上包上銅鍍層。(2)若電解液中不加入Cu(NO3)2,則陰極上部分Pb2+放電,電極反應式為Pb2++2e-Pb↓,這樣做的主要缺點是不能有效利用Pb2+。 答案:(1)Pb2++2H2O-2e-PbO2↓+4H+ 石墨上包上銅鍍層　 (2)Pb2++2e-Pb↓　不能有效利用Pb2+ 2.研究證實,CO2可在酸性水溶液中通過電解生成甲醇,則生成甲醇的反應發(fā)生在　　　　極,該電極反應式是　? 　。? 解析:二氧化碳變甲醇,碳元素的化合價由+4價變?yōu)?2價,化合價降低,得到電子被還原,所以其在陰極反應。先考慮CO2得到6個電子,生成甲醇需要的氫原子由酸性

20、溶液中的H+提供,根據(jù)原子守恒配平:CO2+6H++6e-CH3OH+H2O。 答案:陰　CO2+6H++6e-CH3OH+H2O 3. O2輔助的Al~CO2電池工作原理如圖所示。該電池電容量大,能有效利用CO2,電池反應產(chǎn)物Al2(C2O4)3是重要的化工原料。電池的正極反應式:2O2+2e-2、2CO2+2C2+2O2,則電池的負極反應式:　　　　　　　　　　　　　;反應過程中O2的作用是? 　。? 該電池的總反應式:　。? 解析:根據(jù)電池的原料是Al、CO2,反應產(chǎn)物生成Al2(C2O4)3,Al元素化合價升高,C元素化合價由+4價降低為+3價,所以確定Al失電子作負極,電極反應式為Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)。根據(jù)電池的正極反應,氧氣在第一步被消耗,又在第二步生成,所以氧氣為正極反應的催化劑。將兩極反應式加合得到總反應為2Al+6CO2Al2(C2O4)3。 答案:Al-3e-Al3+(或2Al-6e-2Al3+)　催化劑　2Al+6CO2Al2(C2O4)3