新高考化学二轮复习信息型离子方程式的书写学案

信息型离子(化学)方程式的书写

“三高考真题•研究»

1.(2021.全国乙卷节选)磁选后的炼铁高钛炉渣，主要成分有TiO2、SiCh、AI2O3、

MgO、CaO以及少量的Fe2O3o为节约和充分利用资源，通过如下工艺流程回收

钛、铝、镁等。

(NH4)2SO4热水氨水

高钛-4^烧H欣照分步‘沉淀卜氢氧化

炉渣「水物沉淀

尾气浸母液①

渣7酸溶|T^W^TiO2-xH2。

酸酸热母

溶水液

渣②

回答下列问题:

(1)“焙烧”中，TiCh、SiCh几乎不发生反应，AI2O3、MgO、CaO、FezCh转化为相

应的硫酸盐。写出A12O3转化为NH4A1(SO4)2的化学方程式

⑵“酸溶”后，将溶液适当稀释并加热，TiCP+水解析出TiO2.^H2O沉淀，该反应

的离子方程式是_____________________________O

【解析】(1)“焙烧”中，Al2o3转化为NH4A1(SO4)2，化学方程式为A12O3+

W立姓s

4(NH4)2SC)4星星2

2NH4A1(SO4)2+3H2。+6NH3t；(2)TiO+的水解过程的离子方

2++

程式为TiO+(X+1)H2O==TiO2xH2O；+2H0

答案(1)A1O+4(NH)2SO^^

23442NH4A1(SO4)2+3H2O+6NH3T

c△

2++

(2)TiO+(X+1)H2O==TiO2aH2O；+2H

2.(2020.北京等级考节选)MnCh是重要的化工原料，用软镒矿制备MnCh的一种

工艺流程如图：

软铳矿强过量较浓HzSOi，过量铁屑

AMn2+溶出液

溶出(20℃)

纯化

一纯化液同MnO?

资料：①软镒矿的主要成分为MnO2,主要杂质有ALO3和SiO2

②该工艺条件下，MnO2与H2s。4反应。

(1)溶出时，Fe的氧化过程及得到Mn2+的主要途径如图所示：

2+

MnO2Mn

Fe--Fe2+^^Fe3+

步骤H是从软镒矿中溶出Mn?+的主要反应，反应的离子方程式是

⑵电解。Mn2+纯化液经电解得MnO2o生成MnCh的电极反应式是

【解析】⑴根据反应途径可知，二氧化镒与亚铁离子反应生成二价镒离子和铁

+2+2+3+

离子，则反应的离子方程式为MnO2+4H+2Fe==Mn+2Fe+2H2O；

(2)电解时，溶液呈酸性，MN+失电子，与水反应生成二氧化镒和氢离子，则电

2++

极反应式为Mn-2e-+2H2O=MnO2+4H0

2+2+3+

答案：⑴MnC)2+4H++2Fe===Mn+2Fe+2H2O

2++

(2)Mn-2e-+2H2O=MnO2+4H

3.(2019•全国卷H节选)立德粉ZnS-BaS04(也称锌钢白),是一种常用白色颜料。

回答下列问题：

以重晶石(BaSCU)为原料,可按如下工艺生产立德粉：

硫酸锌

⑴在回转炉中重晶石被过量焦炭还原为可溶性硫化钢,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

__________________________________________________________________________________________________________O

⑵在潮湿空气中长期放置的“还原料”，会逸出臭鸡蛋气味的气体，且水溶性变

差，其原因是“还原料”表面生成了难溶于水的(填化学式)。

(3)沉淀器中反应的离子方程式为________________________________________

【解析】(1)由流程图中的原料为重晶石和焦炭粉经回转炉、浸出槽后得至I」净化

的BaS溶液，可判断重晶石(BaSCU)与焦炭粉反应生成BaS和有毒气体CO,根

据得失电子守恒法可配平氧化还原反应方程式BaSO4+4c9°°江圆°℃BaS+

4CO$；CO与水蒸气反应得到的清洁能源气体为H2,另一种产物为CO2,则CO

与水蒸气反应的化学方程式为CO+H2O=CO2+H2e

⑵潮湿空气中的CO2和水蒸气跟“还原料”中的硫化钢反应生成的臭鸡蛋气味的

气体为H2s,水溶性变差是因为发生了反应BaS+CO2+H2O=H2S+BaCO3；,

由此可知难溶于水的物质为BaCO3e

(3)硫化钢溶液与硫酸锌反应生成难溶于水的立德粉(ZnS.BaSCU),因此反应的离

22+2+

子方程式为S-+Ba+Zn+80r===ZnSBaSO4K

900C

答案：(l)BaSO4+4C°BaS+4cOfCO+H2O=CO2+H2

(2)BaCO3

322++2

4ZnSBaSOl

)sso4

教师

专用【补偿训练】

(2021.河北选择考节选)绿色化学在推动社会可持续发展中发挥着重要作用。某科

研团队设计了一种熔盐液相氧化法制备高价铭盐的新工艺，该工艺不消耗除铭

铁矿、氢氧化钠和空气以外的其他原料，不产生废弃物，实现了Cr-Fe-Al-Mg

的深度利用和Na+内循环。工艺流程如图：

Fe(CrO2)2

(含AbO3,MgO)

MgO(s)

固体DI混合气体W

回答下列问题：

⑴高温连续氧化工序中被氧化的元素是_______(填元素符号)。

(2)工序③中发生反应的离子方程式为

⑶物质V可代替高温连续氧化工序中的NaOH,此时发生的主要反应的化学方

程式为可代替NaOH的化学试剂还有

(填化学式)。

【解析】由题给流程可知，在熔融氢氧化钠作用下，Fe(CrO2)2被氧气高温氧化

生成铭酸钠和氧化铁，氧化铝与熔融氢氧化钠反应转化为偏铝酸钠，氧化镁不

反应；将氧化后的固体加水溶解，过滤得到含有氧化镁、氧化铁的滤渣I和含

有过量氢氧化钠、铭酸钠、偏铝酸钠的滤液；将滤液在介稳态条件下分离得到

铭酸钠溶液、氢氧化钠溶液和偏铝酸钠溶液；向铭酸钠溶液中通入过量的二氧

化碳得到重铭酸钠和碳酸氢钠沉淀；向偏铝酸钠溶液中通入过量的二氧化碳气

体得到氢氧化铝沉淀和碳酸氢钠；向滤渣I中通入二氧化碳和水蒸气，氧化镁

与二氧化碳和水蒸气反应转化为碳酸氢镁溶液；碳酸氢镁溶液受热分解得到碳

酸镁固体和二氧化碳、水蒸气，二氧化碳、水蒸气可以在工序②循环使用；碳

酸镁高温燃烧得到氧化镁。

⑴由分析可知，高温连续氧化工序中被氧化的元素是铁元素和铭元素。

⑵工序③中发生的反应为铭酸钠溶液与过量的二氧化碳反应生成重铭酸钠和碳

酸氢钠沉淀，反应的离子方程式为2Na++2CrOi-+2CO2+H2O=Cr2O^-+

2NaHCO3；o

⑶碳酸氢钠代替高温连续氧化工序中的氢氧化钠发生的主要反应为高温下，

Fe(CrO2)2与氧气和碳酸氢钠反应生成铭酸钠、氧化铁、二氧化碳和水；若将碳

酸氢钠换为碳酸钠也能发生类似的反应。

答案：(l)Fe.Cr

(2)2Na++2CrOi-+2CO2+H2O=Cr2O^'+2NaHCO3；

(3)4Fe(CrO2)2+7O2+16NaHCO3=^^8Na2CrO4+2Fe2O3+I6CO2+8H2O

Na2cO3

考情分析

1.试题特点

试题信息新颖，新旧相承，它能较好地考查学生接受、提取、处理新信息的能

力以及根据新信息结合已有知识分析问题和解决问题的应变能力，考查频率高,

往往与生产、生活实际相结合，以反应现象、物质性质、元素价态变化、氧化

剂（还原剂）得失电子数目等信息呈现出来，要求以此判断产物，从而正确书写方

程式。

2.命题角度

今年高考会继续以非选择题为主要题型，以化工生产流程为材料，考查陌生非

氧化还原化学（离子）方程式的书写、陌生氧化还原化学（离子）方程式的书写、陌

生电极反应式的书写。

“核心要点•突破

任务信息型离子（化学）方程式的书写

1.书写信息型化学（离子）方程式的三种常见类型

（D根据“广义”的水解书写离子方程式

例如：CaC2水解生成Ca（0H）2与CH三CH,SOCb水解生成SCh和HC1等。

⑵根据“较强酸制较弱酸”原理书写

首先根据信息或Ka判断酸性强弱顺序，再根据溶液中“较强酸制较弱酸”原理写

出相应的方程式。

⑶应用“平衡转化”思想书写

如已知：

『滤液

水相

沉钻*过滤

(CoS()4溶液)f

CoC()3

NH」HCX）3溶液

固体

2

HCO3-在溶液中存在电离平衡：HCO3-H++coy,故沉钻过程中，Co

+结合coy生成CoCO3固体，促进HCO3一电离平衡移动，生成的H+又结合

2+

HCO3-生成CO2和H2O，最终得出“沉钻”过程中的离子方程式：Co+2HCO3

=COCO3；+CO2T+H2OO

2.常见的氧化剂、还原剂及其对应产物

⑴常见的氧化剂及还原产物预测

氧化剂还原产物

Mn2+（酸性）;Mn02（中性）；

KMnO4

MnOi'（碱性）

0*3+（酸性）

K2Cr2O7

浓硝酸

NO2

稀硝酸NO

X2（卤素单质）x-

OH-（碱性）；丛0（酸性）

H2O2

NazChNaOH(或Na2CO3)

NaClOC「、Cl2

（或C10-）

、

NaC10302C1O2

Pb2+

PbO2

（2）常见的还原剂及氧化产物预测

还原剂氧化产物

Fe3+（酸性）;

Fe2+

Fe（0H）3（碱性）

SO2（或H2so3、SOt）sor

S2-（或H2S）S、S02（或soy）

H2c2O4CO2

H2O202

I"（或HI）12、I03-

COCO2

微训练神3Te）被誉为“国防与尖端技术的维生素”。工业上常以铜阳极泥（主

要成分是CuzTe,含Ag、Au等杂质）为原料提取硫并回收金属，其工艺流程如

图：

02>H2S04浓盐酸so2

铜阳,I,,_______,,I、,I、如

极泥硫

滤液fCu回收Ag、Au

已知：TeCh微溶于水，易与较浓的强酸、强碱反应。

回答下列问题:

(1)已知Te为VIA族元素，TeO2被浓NaOH溶液溶解，所生成盐的化学式为

(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸度使Cu2Te转化为TeO2,反应的化学方程式

为_______________________________________________________________

“还原”过程中，发生反应的离子方程式为

__________________________________________________________________________________________________________O

【解析】⑴Te与S同主族，SO2与氢氧化钠反应生成Na2sCh,所以TeO2与浓

NaOH溶液反应生成盐的化学式为Na2TeO3o(2)“酸浸1”过程中，控制溶液的酸

度使CuzTe与氧气、硫酸反应生成硫酸铜和TeO2,反应的化学方程式是CuzTe

+202+2H2so4==2CUSO4+TeO2+2H2O「还原”过程中，四氯化硫与二氧化硫

4

反应生成单质石帝和硫酸，反应的离子方程式是Te++2SO2+4H2O=2SOi'+

Te[+8H+。

答案：(DNazTeCh

(2)Cu2Te+202+2H2SO4=2CuSO4+TeO2+2H2O

4

Te++2SO2+4H2O=2SOi-+Te1+8H+

教师专用©关键能力•提升

【典例】（2020.全国II卷节选）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：

（1）C12O为淡棕黄色气体，是次氯酸的酸奸，可由新制的HgO和C12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C12O的化

学方程式为O

（2）C1O2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NaCICh、NaHSCKNaHCO3的“二氧化氯泡腾片「能快速溶于水，溢出

大量气泡，得到C102溶液。上述过程中，生成C102的反应属于歧化反应，每生

成1molC1O2消耗NaC102的量为mol；产生“气泡”的化学方程式为

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________O

⑶“84消毒液”的有效成分为NaClO,不可与酸性清洁剂混用的原因是

________________________________________________________________（用

【解析】⑴由新制的HgO和Cb反应来制备C12O,该反应为歧化反应，则一部

分氯化合价降低生成HgCho根据守恒配平化学方程式为2C12+HgO=HgCl2

+Cl2Oo⑵生成CIO2的反应属于歧化反应还原产物为NaCl每生成1molCIO2,

转移1mol电子，则生成的NaCl为1mol-4=0.25mol,由氯元素守恒可知消耗

NaClCh的量为1.25mol；由反应物可知产生“气泡”为CO2,反应的化学方程式

为NaHCO3+NaHSO4=CO2T+Na2SO4+H2Oo(3)酸性清洁剂的主要成分为

HC1,与NaClO发生归中反应生成氯气,离子方程式为CIO-+C「+2H+

=Cl2T+H2Oe

答案：(1)2C12+HgO=HgCl2+C12O

(2)1.25NaHCO3+NaHSO4=CO2T+Na2sO4+H2O

+

(3)C1O-+cr+2H=C12?+H2O

6变式•迁移

CKh对污水中Fe2+、Mn2\S?-和CN-等有明显的去除效果。某工厂污水中

含CN-amg-L-'现用C1O2将CN-氧化，产物中有两种气体生成，其离子反应

方程式为________________________________________________________

处理100m3这种污水，至少需要C1O2molo

【解析】处理污水时生成的两种气体不能具有污染性，应为CO?和N2,再根据

得失电子守恒和原子守恒配平即可。由离子反应方程式可知消耗的C1O2的物质

的量等于污水中CN-的物质的量，即n(C102)=n(CN-)=

100xl03Lxamg-L-^10-3g-mg-150

------------------------------：----------------amol

26g-mol-113o

答案：2C1O2+2CN-===N2T+2co2T+2cr当

一模型•建构

信息型氧化还原反应方程式书写的思维模型

根据元素化合价的升降及题目提供

瓯加的信息判断氧化剂、还原剂、氧化

产物、还原产物

按“氧化剂+还原剂一还原产物+氧

化产物”写出方程式，根据得失电子

守叵配平上述四种物质

根据电荷守恒和反应物的酸碱性，

远生，在方程式左边或右边补充H+、0H-

.或H2。等_______________

叵场「根据原子守恒配平反应方程式

«三题组训练•过关》»

题组一化学反应原理、实验综合题中的化学（离子）方程式的书写

1.（2021.武汉联考）为探究CH3cl与CH4分子稳定性的差别，某化学兴趣小组设

计实验验证CH3cl能被强氧化剂酸性高镒酸钾溶液氧化。将CH3cl气体通入酸

性高镒酸钾溶液的洗气瓶，观察到洗气瓶中紫色褪去，并产生一种黄绿色气体

和一种无色气体，则其发生反应的离子方程式是__________________________

*2+

【解析】酸性高锦酸钾氧化CH3C1会生成82和Cl2，同时自身被还原成Mn0

+2+

答案：10CH3Cl+14MnO4+42H=14Mn+10CO2f+5CbT+36H2O

2.（2021.厦门一中质检）由于氯气会与自来水中的有机物发生反应，生成对人体

有害的物质，人们尝试研究并使用新的自来水消毒剂，如C1O2气体就是一种新

型高效含氧消毒剂。某兴趣小组通过如图所示装置（夹持装置略）对其进行制备、

收集、吸收并制取NaC102e

⑴图中装置有一明显错误，请指出并纠正：

⑵打开B的活塞，A中有C102生成，写出其反应的离子方程式：

⑶D中吸收C102后生成NaCICh和NaHCO3,写出D中所发生反应的离子方程

式：

【解析】（DC102气体的密度比空气大，应该选用向上排空气法收集，所以图中

装置C中导气管应该“长进短出二（2）依题意，稀硫酸、NaCICh和NazSCh混合

能产生C102,氯元素化合价由+5价降低到+4价，表明CIO；表现氧化性，而

SOi-具有较强的还原性，所以其离子方程式为SOf-+2H++2c1。3一

==2C102T+HzO+SO；-e（3）由题意知C102与H2O2.Na2cO3接触生成NaCICh

和NaHCO3,氯元素化合价由C102的+4价变化到NaClOz的+3价，C102作氧

化剂，碳元素化合价没变，只能是H2O2中-1价的氧被氧化为02,H2O2作还原

剂，所以D中发生反应的离子方程式为2coT+H2O2+2C1O2=2C1O2-+02f

+2HCO3-o

答案：(DC装置中导气管应该长进短出

(2)S0i-+2H++2C1O3'==2C102T+H20+SO：-

(3)2CO1'+H2O2+2C1O2=2C1O2-+02+2HCO3-

题组二化学工艺流程综合题中的化学(离子)方程式的书写

3.(202L衡水中学调研节选)实验室利用某硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及

少量FeS、Si02等)制备聚合硫酸铁和绿矶(FeS(V7H2O)的部分过程如图所示：

L固体W(S、Si()2等)

足量。

烧渣2

适量硫酸溶液

聚合硫

―溶液X—

酸铁

溶液Y----＞绿矶

FeS和Ch、H2s。4反应的离子方程式为__________________________________

【解析】根据流程图可知反应物为FeS、O2和H2so4,生成物有S、Fe2(SO4)3,

根据得失电子守恒、原子守恒和电荷守恒可写出反应的离子方程式为4FeS+302

3

+12H+=4Fe++6H2。+4S0