新情境下氧化还原型离子方程式的书写

1、素养提升突破系列(一)新情境下氧化还原型离子方程式的书写【考情透视规律】在近几年高考中,书写一定情境下氧化还原型离子方程式的试题比较多,且常考常新。其考情如下:【归纳认知素养】 氧化还原反应型离子方程式的书写流程1.找出反应粒子:通过氧化还原反应中元素价态的变化,找出发生氧化还原反应的微粒。2.正确预测产物:依据氧化还原反应规律确定氧化产物和还原产物。3.配平变价微粒:应用最小公倍数法确定得失电子的数目,配平含变价元素的相关物质。4.确定缺项物质:根据溶液酸碱性及电荷守恒确定缺项物质是H2O、OH-还是H+。5.整体元素配平:通过观察法确定所有物质的化学计量数。6.验证:检查物质拆分是否正确,

2、电荷、质量是否守恒。【真题体验素养】 (2017江苏高考改编)碱式氯化铜有多种制备方法。(1)方法1:4550 时,向CuCl悬浊液中持续通入空气得到Cu2(OH)2Cl23H2O,该反应的化学方程式为_。 (2)方法2:先制得CuCl2,再与石灰乳反应生成碱式氯化铜。Cu与稀盐酸在持续通入空气的条件下反应生成CuCl2,反应的离子方程式为_。 Fe3+对该反应有催化作用,其催化原理如图所示。M的化学式为_,写出Fe3+催化过程中发生反应的离子方程式_。 【解析】(1)CuCl被空气中的O2氧化生成Cu2(OH)2Cl23H2O,根据Cu和O得失电子守恒配平反应。(2)Cu与稀盐酸在持续通入空

3、气的条件下反应生成CuCl2,离子反应为2Cu+O2+4H+=2Cu2+2H2O。从图示知,O2氧化M生成M,则M为Fe2+,Fe3+氧化Cu生成Cu2+和Fe2+。Fe3+催化过程为2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+,4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O。答案:(1)4CuCl+O2+8H2O 2Cu2(OH)2Cl23H2O(2)2Cu+O2+4H+=2Cu2+2H2OFe2+2Fe3+Cu=Cu2+2Fe2+、4Fe2+O2+4H+=4Fe3+2H2O【素养变式】(1)Cu与稀盐酸和双氧水的混合液反应也可得到CuCl2,写出反应的离子方程式。提示:Cu+H2O2+2H+=Cu2+2

4、H2O。(2)Fe3+也可催化H2O2的分解反应,写出催化过程中发生反应的离子方程式。提示:2Fe3+H2O2=2Fe2+2H+O2,2Fe2+H2O2+2H+=2Fe3+2H2O。【训练提升素养】 1.(新题预测)高锰酸钾(KMnO4)是一种常用氧化剂,主要用于化工、防腐及制药工业等。以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料生产高锰酸钾的工艺路线如下:回答下列问题:(1)原料软锰矿与氢氧化钾按1 1的比例在“烘炒锅”中混配,在“平炉”中发生反应。“平炉”中发生反应的化学方程式为_。 (2)“将K2MnO4转化为KMnO4的生产有两种工艺。“CO2歧化法”是传统工艺,即在K2MnO4溶液中通入CO

5、2气体,使体系呈中性或弱碱性,K2MnO4发生歧化反应生成MnO2,反应的离子方程式为_。 “电解法”为现代工艺,即电解K2MnO4水溶液,电解槽中总反应的离子方程式为_。 【解析】(1)在平炉中,MnO2、O2、KOH反应生成K2MnO4和H2O,配平反应为2MnO2+O2+4KOH 2K2MnO4+2H2O。(2)体系呈中性或弱碱性,则CO2反应生成 ,离子方程式为3 +4CO2+2H2O=2 +MnO2+4 。3HCO4MnO4MnO3HCO电解过程中 变为 ,Mn的化合价升高,则H化合价降低生成H2。反应的离子方程式为2 +2H2O 2 +H2+2OH-。4MnO4MnO4MnO4Mn

6、O答案:(1)2MnO2+O2+4KOH 2K2MnO4+2H2O(2)3 +4CO2+2H2O=2 +MnO2+4 2 +2H2O 2 +H2+2OH-4MnO4MnO4MnO4MnO3HCO2.(2018黄石模拟)酸雨是指含有一定酸性的物质,pH小于5.6的雨水,主要是由于含硫矿物燃料燃烧、含硫矿石的冶炼产生的二氧化硫以及氮氧化物等排放到大气中,然后进行了一系列的变化形成的。(1)利用Fe2+、Fe3+的催化作用,常温下将SO2转化为 ,从而实现对SO2的处理(总反应为2SO2+O2+2H2O=2H2SO4)。已知,含SO2的废气通入含Fe2+、Fe3+的溶液时,其中一个反应的离子方程式为

7、4Fe2+O2+ 4H+=4Fe3+ 2H2O,则另一反应的离子方程式为_。 24SO(2)为消除二氧化硫的污染,通常需要对原料或烟气进行处理,某种脱硫技术的基本原理如下:该技术的第一步反应的离子方程式为_。 (3)利用氨水可将SO2和NO2吸收,原理如图所示:NO2被吸收的离子方程式是_。 【解析】(1)根据题意,另一反应应是SO2被Fe3+氧化,离子方程式为2Fe3+SO2+2H2O=2Fe2+4H+ 。(2)第一步反应中反应物有FeS2、O2和H2O,生成物有Fe2+和 ,根据氧化还原反应得失电子数目相等,则有2FeS27O2,根据电荷守恒,还应生成H+,则反应的离子方程式为2FeS2+

8、7O2+2H2O=4H+2Fe2+4 。24SO24SO24SO(3)二氧化氮与水反应生成硝酸,硝酸具有强的氧化性,能够氧化亚硫酸氢根离子,反应的离子方程式为2NO2+4 =N2+4 +4H+。24SO3HSO【加固训练】1.高铁酸钾(K2FeO4)是一种新型、高效、多功能绿色水处理剂,比Cl2、O2、ClO2、KMnO4氧化性更强,无二次污染,工业上是先制得高铁酸钠,然后在低温下,向高铁酸钠溶液中加入KOH至饱和,使高铁酸钾析出。(1)干法制备高铁酸钾的主要反应为2FeSO4+6Na2O2=2Na2FeO4+2Na2O+2Na2SO4+O2该反应中的氧化产物是_,FeSO4每生成1 mol

9、Na2FeO4转移_mol电子。 (2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)的反应体系中有六种微粒:Fe(OH)3、ClO-、OH-、Fe 、Cl-、H2O。写出并配平湿法制高铁酸钾的离子反应方程式:_。 24O【解析】(1)该反应中Fe化合价由+2价变为+6价、O化合价由-1价变为0价,失电子被氧化,对应氧化产物为O2和Na2FeO4,根据Na2FeO4和转移电子之间的关系式知,每生成1 mol Na2FeO4转移电子的物质的量为4 mol+1 mol=5 mol。(2)湿法制备高铁酸钾(K2FeO4)时,Fe(OH)3失电子被氧化生成K2FeO4,则ClO-作氧化剂被还原生成Cl-,氢氧化铁必

10、须在碱性条件下存在,所以该反应是在碱性条件下进行,该离子反应为2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2Fe +3Cl-+5H2O。24O答案:(1)O2和Na2FeO45(2)2Fe(OH)3+3ClO-+4OH-=2Fe +3Cl-+5H2O24O2.(1)食盐加碘通常加入KIO3,要检验其中的KIO3,可取少量食盐溶于水,加入少量稀硫酸,用湿润的淀粉KI试纸进行检验,写出发生反应的离子方程式_。 (2)在弱酸性条件下,向FeSO4溶液中加入KMnO4溶液可得到一种有特殊颜色的难溶性碱及一种难溶性氧化物,写出相应离子方程式:_。 (3)向FeI2、FeBr2的混合溶液中通入适量氯气,溶液中

11、某些离子的物质的量变化如图所示。(已知氧化性:Br2Fe3+I2)原混合液中n(FeBr2)=_mol。 原溶液中:n(Fe2+) n(I-) n(Br-)=_。 a值等于_。 当通入2 mol Cl2时,溶液中已发生的离子反应可表示为_。 【解析】(1)该反应中I化合价由+5价、-1价变为0价,转移电子数为5,根据转移电子守恒、原子守恒配平离子方程式为I +5I-+6H+=3I2+3H2O。(2)弱酸性条件下,亚铁离子和高锰酸根离子反应生成二氧化锰、氢氧化铁和氢离子,离子方程式为3Fe2+7H2O+ =MnO2+3Fe(OH)3+5H+。3O4MnO(3)FeI2、FeBr2的混合溶液中通入

12、适量氯气,根据还原性强弱知,离子反应先后顺序是I-、Fe2+、Br-,根据图及离子反应先后顺序知,的反应为2I-+Cl2=2Cl-+I2、的反应为2Fe2+Cl2=2Cl-+2Fe3+、的反应为2Br-+Cl2=2Cl-+Br2。I-完全反应需要1 mol Cl2,根据2I-+Cl2=2Cl-+I2知1 mol氯气需要2 mol I-,根据I守恒得n(FeI2)= n(I-)= 2 mol=1 mol,FeI2中n(Fe2+)=n(FeI2)=1 mol。1212根据中2Fe2+Cl2=2Cl-+2Fe3+知,2 mol Cl2氧化亚铁离子需要4 mol Fe2+,则n(FeBr2)=4 mo

13、l-1 mol=3 mol,则n(Br-)=2n(FeBr2)=23 mol=6 mol,根据2Br-+Cl2=2Cl-+Br2知,Br-完全反应需要3 mol Cl2。通过以上分析知,n(FeBr2)=3 mol。根据以上分析知,n(Fe2+)n(I-)n(Br-)=4 mol2 mol6 mol=213。溴离子完全反应需要3 mol氯气,则a=3+3=6。当通入2 mol Cl2时,有1 mol Cl2和碘离子反应,有1 mol Cl2和亚铁离子反应,所以离子方程式为2Fe2+2I-+2Cl2=I2+2Fe3+4Cl-。答案:(1)I +5I-+6H+=3I2+3H2O(2)3Fe2+7H

14、2O+ =MnO2+3Fe(OH)3+5H+(3)321362Fe2+2I-+2Cl2=I2+2Fe3+4Cl-3O4MnO3.关于“食盐加碘”的问题一直以来被广大医疗专家、沿海居民热议,在社会上引起广泛关注。某地市场销售的某种食用精制盐配料为食盐、碘酸钾、抗结剂,某学生为了测定其中的碘含量,设计步骤如下:a.准确称取w g食盐,加适量蒸馏水使其完全溶解;b.用稀硫酸酸化所得溶液,加入足量KI溶液,使KIO3与KI反应完全;c.以淀粉溶液为指示剂,逐渐加入物质的量浓度为2.010-3 molL-1的Na2S2O3溶液10.0 mL,恰好反应完全。(1)碘酸钾与碘化钾在酸性条件下发生如下反应,配

15、平化学方程式(将化学计量数填于空白处):_KIO3+_KI+_H2SO4 _K2SO4+_I2+_H2O (2)向碘的四氯化碳溶液中加入足量Na2SO3稀溶液,将I2还原,以回收四氯化碳。Na2SO3稀溶液与I2反应的离子方程式是_。 (3)上述c反应常用于定量测定碘的含量。I2与Na2S2O3溶液反应生成Na2S4O6,则反应的离子方程式是_。 判断c中反应恰好完全所依据的现象是_。 b中反应所产生的I2的物质的量是_mol。 【解析】(1)KIO3中I的化合价由+5降低为0,KIO3为氧化剂,KI中I的化合价由-1升高到0,KI为还原剂,由得失电子守恒及质量守恒定律可知,反应方程式为KIO

16、3+5KI+3H2SO4=3K2SO4+3I2+3H2O。(2)Na2SO3稀溶液与I2反应,Na2SO3具有还原性,被氧化为Na2SO4,I2具有氧化性,被还原为I-,结合反应的电荷守恒和原子守恒写出并配平离子方程式:I2+ +H2O=2I-+ +2H+。24SO23SO(3)淀粉遇碘变蓝色,所以溶液呈蓝色,随反应I2+2S2 =2I-+S4 的进行,溶液中I2完全转化为I-,溶液由蓝色变为无色,说明反应到达终点,判断c中反应恰好完全所依据的现象是滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色。根据反应I2+2S2 =2I-+S4 可得,23O26O23O26O 222331351n

17、In SO22.0 10 mol L10.0 10 L21.0 10 mol。答案:(1)153333(2)I2+ +H2O=2I-+ +2H+(3)I2+2S2 =2I-+S4 滴最后一滴溶液,由蓝色恰好变为无色,且半分钟内不变色1.010-524SO23SO23O26O2021/4/20499、 人的价值，在招收诱惑的一瞬间被决定。2022-3-102022-3-10Thursday, March 10, 202210、低头要有勇气，抬头要有低气。2022-3-102022-3-102022-3-103/10/2022 12:06:35 AM11、人总是珍惜为得到。2022-3-102022-3-102022-3-10Mar-2210-Mar-2212、人乱于心，不宽余请。2022-3-102022-3-102022-3-10Thursday, March 10, 202213、生气是拿别人做错的事来惩罚自己。2022-3-