2024年大二轮化学（新高考）教案：专题一主观题突破新情景下方程式的书写

新情景下方程式的书写1．书写关键——识记常见氧化剂、还原剂及产物预测(1)常见的氧化剂及还原产物预测氧化剂还原产物预测KMnO4Mn2＋(酸性)；MnO2(中性)；MnOeq\o\al(2－,4)(碱性)K2Cr2O7(酸性)Cr3＋浓硝酸NO2稀硝酸NOX2(卤素单质)X－H2O2OH－(碱性)；H2O(酸性)Na2O2NaOH(或Na2CO3)NaClO(或ClO－)Cl－、Cl2NaClO3Cl－、Cl2、ClO2PbO2Pb2＋(2)常见的还原剂及氧化产物预测还原剂氧化产物预测Fe2＋Fe3＋(酸性)；Fe(OH)3(碱性)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金属单质(Zn、Fe、Cu等)Zn2＋、Fe2＋(与强氧化剂反应生成Fe3＋)、Cu2＋2.书写方法(1)氧化还原反应方程式的书写(2)非氧化还原反应的书写结合物质性质和实验反应判断产物。1．(1)[2022·全国甲卷，27(1)]工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，该反应的化学方程式为_____________________________________________________________________________________________________________________。(2)[2022·广东，19(1)①]催化剂Cr2O3可由(NH4)2Cr2O7加热分解制备，反应同时生成无污染气体，完成化学方程式：(NH4)2Cr2O7eq\o(=,\s\up7(△))Cr2O3＋______＋______。答案(1)Na2SO4·10H2O＋4Ceq\o(=,\s\up7(高温))Na2S＋4CO↑＋10H2O(2)N2↑4H2O解析(1)工业上常用芒硝(Na2SO4·10H2O)和煤粉在高温下生产硫化钠，同时生成CO，根据得失电子守恒，反应的化学方程式为Na2SO4·10H2O＋4Ceq\o(=,\s\up7(高温))Na2S＋4CO↑＋10H2O。(2)(NH4)2Cr2O7分解过程中，生成Cr2O3和无污染气体，根据元素守恒可知，其余生成物为N2、H2O，根据原子守恒可知反应的化学方程式为(NH4)2Cr2O7eq\o(=,\s\up7(△))Cr2O3＋N2↑＋4H2O。2．[2022·河北，15(1)(3)(5)]以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：回答下列问题：(1)红渣的主要成分为__________(填化学式，下同)，滤渣①的主要成分为__________。(3)还原工序中，不生成S单质的反应的化学方程式为______________________________。(5)沉铁工序产生的白色沉淀Fe(NH4)2Fe(CN)6中Fe的化合价为__________，氧化工序发生反应的离子方程式为_________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Fe2O3和SiO2SiO2(3)7Fe2(SO4)3＋FeS2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(△))15FeSO4＋8H2SO4(5)＋26Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋eq\o(=,\s\up7(△))6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NHeq\o\al(＋,4)解析已知黄铁矿高温煅烧生成Fe2O3，反应为4FeS2＋11O2eq\o(=,\s\up7(煅烧))2Fe2O3＋8SO2，故产生的红渣主要成分为Fe2O3和SiO2；将红渣粉碎后加入足量的50%的H2SO4溶液加热，反应为Fe2O3＋3H2SO4=Fe2(SO4)3＋3H2O，过滤出滤渣①，主要成分为SiO2，向滤液中加入黄铁矿进行还原，将Fe3＋还原为Fe2＋，由(3)小问可知不生成S沉淀，则硫元素被氧化为SOeq\o\al(2－,4)，反应为14Fe3＋＋FeS2＋8H2Oeq\o(=,\s\up7(△))15Fe2＋＋2SOeq\o\al(2－,4)＋16H＋，然后进行工序①为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，得到FeSO4晶体和母液，母液中主要含有FeSO4溶液和H2SO4，加水溶解FeSO4晶体，向所得溶液中加入(NH4)2SO4、K4[Fe(CN)6]并用H2SO4调节溶液的pH为3，进行沉铁，反应原理为Fe2＋＋2NHeq\o\al(＋,4)＋[Fe(CN)6]4－=Fe(NH4)2Fe(CN)6↓，然后过滤出沉淀，洗涤后加入H2SO4和NaClO3进行氧化，反应为6Fe(NH4)2Fe(CN)6＋ClOeq\o\al(－,3)＋6H＋eq\o(=,\s\up7(△))6Fe(NH4)Fe(CN)6＋Cl－＋3H2O＋6NHeq\o\al(＋,4)，过滤、洗涤、干燥即制得Fe(NH4)Fe(CN)6，据此分析解题。3．[2023·全国乙卷，27(1)(2)(4)(5)(6)]LiMn2O4作为一种新型锂电池正极材料受到广泛关注。由菱锰矿(MnCO3，含有少量Si、Fe、Ni、Al等元素)制备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。回答下列问题：(1)硫酸溶矿主要反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________。为提高溶矿速率，可采取的措施________________(举1例)。(2)加入少量MnO2的作用是____________________________________________________。不宜使用H2O2替代MnO2，原因是______________________________________________。(4)加入少量BaS溶液除去Ni2＋，生成的沉淀有___________________________________。(5)在电解槽中，发生电解反应的离子方程式为___________________________________。随着电解反应进行，为保持电解液成分稳定，应不断__________________。电解废液可在反应器中循环利用。(6)煅烧窑中，生成LiMn2O4反应的化学方程式是____________________________________。答案(1)MnCO3＋H2SO4=MnSO4＋H2O＋CO2↑粉碎菱锰矿(或搅拌、适当升高温度等)(2)将Fe2＋氧化为Fe3＋Mn2＋和生成的Fe3＋可以催化H2O2分解(4)BaSO4、NiS(5)Mn2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋MnO2↓＋2H＋加水(6)2Li2CO3＋8MnO2eq\o(=,\s\up7(煅烧))4LiMn2O4＋2CO2↑＋O2↑解析(4)加入少量BaS溶液除去Ni2＋，此时溶液中发生反应的离子方程式为Ba2＋＋S2－＋Ni2＋＋SOeq\o\al(2－,4)=BaSO4↓＋NiS↓。(5)在电解槽中，Mn2＋发生反应生成MnO2，反应的离子方程式为Mn2＋＋2H2Oeq\o(=,\s\up7(电解))H2↑＋MnO2↓＋2H＋；该反应中消耗水生成H2SO4，需要加入水以保持电解液成分的稳定。1．回答下列问题：(1)将NH4HCO3、NH3·H2O溶液加入FeSO4溶液生成FeCO3沉淀，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(2)Na2S2O4固体与过量H2O2溶液反应生成硫酸盐的离子方程式为________________________________________________________________________。(3)在酸性条件下，NaClO2可发生反应生成NaCl并释放出ClO2，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(4)pH＝11时，K2FeO4与H2O反应生成Fe(OH)3和O2等物质，反应的离子方程式为________________________________________________________________________。(5)写出葡萄糖、MnO2、H2SO4反应生成MnSO4和CO2的化学方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(6)用N2H4·H2O还原H2SeO3，反应生成一种气体单质和Se，该反应的化学方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(7)工业上常将含砷废渣(主要成分为As2S3)制成浆状，通入O2氧化，生成H3AsO4和单质硫。发生反应的化学方程式为__________________________________________________________________________________________________________________________。(8)以FeS2作还原剂，在硫酸介质中还原NaClO3制备ClO2，同时得到Fe2(SO4)3、Na2SO4，该反应的化学方程式为____________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)Fe2＋＋NH3·H2O＋HCOeq\o\al(－,3)=FeCO3↓＋NHeq\o\al(＋,4)＋H2O(2)S2Oeq\o\al(2－,4)＋3H2O2=2SOeq\o\al(2－,4)＋2H＋＋2H2O(3)4H＋＋5ClOeq\o\al(－,2)=Cl－＋4ClO2↑＋2H2O(4)4FeOeq\o\al(2－,4)＋10H2O=4Fe(OH)3↓＋3O2↑＋8OH－(5)C6H12O6＋12MnO2＋12H2SO4=12MnSO4＋18H2O＋6CO2↑(6)N2H4·H2O＋H2SeO3=N2↑＋Se↓＋4H2O(7)2As2S3＋5O2＋6H2O=4H3AsO4＋6S(8)2FeS2＋30NaClO3＋14H2SO4=30ClO2↑＋Fe2(SO4)3＋15Na2SO4＋14H2O2．以某混合氧化物(由MnO2、ZnO、CuO、Fe2O3组成)为原料制备KMnO4和FeSO4·7H2O的工艺流程如下：已知：ZnO与Al2O3的化学性质相似。回答下列问题：(1)写出“酸浸”时，CuO反应的化学方程式：_______________________________________________________________________________________________________。(2)“去铜”时，除了生成CuCl外，还有SOeq\o\al(2－,4)、H＋生成，该反应的离子方程式为________________________________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)CuO＋H2SO4=CuSO4＋H2O(2)2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋解析(2)“去铜”时，除了生成CuCl外，还有SOeq\o\al(2－,4)、H＋生成，可知1mol铜离子得1mol电子生成CuCl,1mol二氧化硫失2mol电子生成SOeq\o\al(2－,4)，根据得失电子守恒及元素守恒得反应离子方程式：2Cu2＋＋2Cl－＋SO2＋2H2O=2CuCl↓＋SOeq\o\al(2－,4)＋4H＋。3．液晶显示器生产过程中产生大量的废玻璃粉末(除了含有SiO2外，还有CeO2、Fe2O3等物质)，某同学以此粉末为原料回收铈的流程如图所示。已知：铈有＋3、＋4两种价态，CeO2具有强氧化性，与常见的无机酸不反应。(1)步骤Ⅱ的离子方程式是________________________________________________________________________________________________________________________。(2)步骤Ⅳ的化学方程式是________________________________________________________________________________________________________________________。答案(1)2CeO2＋H2O2＋6H＋=2Ce3＋＋4H2O＋O2↑(2)2Ce(OH)3＋NaClO＋H2O=2Ce(OH)4＋NaCl解析(1)固体A为SiO2、CeO2，稀硫酸、H2O2和CeO2反应生成Ce2(SO4)3、O2和H2O，离子方程式为6H＋＋H2O2＋2CeO2=2Ce3＋＋O2↑＋4H2O。(2)步骤Ⅳ加入NaClO将Ce从＋3价氧化为＋4价，得到Ce(OH)4，反应的化学方程式是2Ce(OH)3＋NaClO＋H2O=2Ce(OH)4＋NaCl。4.在空气中加热Co(OH)2，使其转化为钴的氧化物。加热过程中，固体质量与温度的关系如图所示。290～500℃，发生反应的化学方程式为______________________________________。答案6Co2O3eq\o(=,\s\up7(290～500℃))4Co3O4＋O2↑解析从图中信息可知，加热前的反应物为Co(OH)2(0.930g)，其物质的量为0.01mol，依据某种钴的氧化物，该氧化物中n(O)＝eq\f(0.830g－0.590g,16g·mol－1)＝0.015mol，由此可以确定该氧化物为Co2O3；同理可以确定500℃时，n(O)＝eq\f(0.803g－0.590g,16g·mol－1)≈0.0133mol，则生成的氧化物为Co3O4；所以290～500℃过程中，Co2O3转化为Co3O4，反应过程中Co元素化合价降低，氧元素化合价升高并转化为O2，故反应的化学方程式为6Co2O3eq\o(=,\s\up7(290～500℃))4Co3O4＋O2↑。5．草酸钙晶体(CaC2O4·H2O)在氮气氛围中的热重曲线示意图如下：分别写出在①100～226℃、②346～420℃、③660～840℃的化学方程式。答案①CaC2O4·H2Oeq\o(=,\s\up7(100～226℃))CaC2O4＋H2O↑、②CaC2O4eq\o(=,\s\up7(346～420℃))CaCO3＋CO↑、③CaCO3